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随着GNSS(Global Navigation Satellite Systems)的发展,导航定位的精度需求也越来越高;电离层延迟误差作为影响高精度导航和定位的主要误差源,如何对其进行有效改正,从而提高GNSS导航定位精度,是目前电离层研究的热点。基于此,本文对影响电离层TEC变化的因素、Klobuchar模型精度在不同太阳活动年的时空变化特征、模型的改进及在导航定位中的应用等方面进行了研究,论文主要内容和相关结论如下:1.详细阐述了电离层监测的基本原理与方法,概括了当前Klobuchar模型的主要研究进展,给出了电离层VTEC的获取方法,最后分析了中国地区2008～2018年各格网点电离层TEC与太阳活动F10.7指数、地磁Dst指数以及Kp指数之间的相关性。2.采用IGS中心提供的GIM(Global Ionospheric Map)研究了Klobuchar模型的日均、月均、季均相对精度和残差在不同电离层活动年的变化情况,具有以下特性:(1)模型的残差和最大低估值随太阳活动的变化而改变,表现出残差和最大低估在太阳活动高年及白天较大;在太阳活动高年,白天平均残差和最大低估在低纬度地区具有显著的季节变化特征,但夜间平均残差和最大低估仅在twtf测站表现出季节性;(2)模型的相对精度不随太阳活动的变化而改变,且夜间精度低于白天精度;(3)模型的bias具有周日变化特征,表现出白天的波动幅度大于夜间,波动幅度的大小不受纬度的影响;此外,模型的夜间bias在太阳活动高年为负值。3.提出了一种基于时间序列短期预测改进Klobuchar模型的方法,即先求取Klobuchar模型与双频改正模型之间的电离层TEC偏差,继而基于前5天的TEC偏差进行1天的偏差预测,利用预测所得偏差对Klobuchar模型进行改进;结果表明:(1)在电离层平静期和电离层活跃期,改进后的Klobuchar模型与双频改正模型都具有更高的符合度,能够更好的描述电离层的周日变化特性,尤其是夜间电离层变化特性;(2)改进后的Klobuchar模型的相对精度有了显著的提高,绝对偏差和均方根误差得到了显著的减小;(3)与直接基于双频改正模型所计算的电离层TEC进行1天预测的结果相比较,改进后的Klobuchar模型对电离层延迟误差的校正效果更好。4.利用标准单点定位技术对电离层模型的实用性进行评估,通过电离层平静期和电离层活跃期在中国境内外9个IGS进行导航定位实验,得出:当采用改进后的Klobuchar模型作为电离层修正模式,平均三维定位精度在电离层活动期和电离层平静期分别为3.12米和2.28米,较采用未经改正的Klobuchar模型进行定位,定位误差总体上分别减小了1.21米和0.60米;表明改进后的Klobuchar模型更具实用性。