電離層受中小型磁暴影響特征的GNSS數(shù)據分析.pdf

1、電離層是日地空間環(huán)境的重要組成部分，與人類生產生活密切相關。由于太陽活動等因素引起的磁暴會導致電離層異常擾動，進而影響到GNSS導航定位和授時的精度，并對通訊系統(tǒng)、空間飛行器等造成嚴重影響。以往的研究主要集中在電離層對大型磁暴的響應特征分析，缺少中小型磁暴對電離層影響的研究，因此，本文針對中小型磁暴對電離層影響的特征進行系統(tǒng)分析研究，這對于進一步提高GNSS導航定位精度以及深入研究不同等級磁暴對電離層影響特征和規(guī)律具有理論和應用價值。近

2、年來，隨著全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System，GNSS)探測電離層技術的不斷發(fā)展，基于GNSS的觀測數(shù)據進行電離層的動態(tài)監(jiān)測被認為是一種有效可靠的電離層探測手段。本文利用北美地區(qū)密集GNSS臺站網觀測數(shù)據，重點針對2012年1月1日至2013年12月31日發(fā)生的全部中小磁暴期間的電離層擾動進行特征提取、分析，并統(tǒng)計其變化規(guī)律，主要內容如下：
　　(1)基于雙頻GNSS跟蹤站網觀測

3、數(shù)據，在對原始觀測數(shù)據進行細致預處理的基礎上，實現(xiàn)聯(lián)合載波相位和偽距觀測值的高精度、高時空分辨率的電離層電子總含量TEC(Total Electron Content，TEC)的反演;
　　(2)針對以往電離層擾動計算方法在提取微小擾動方面的不足，引入多分辨率小波變換方法，提取中小型磁暴引起的TEC擾動值，進而利用SADM-GPS(statistical angle of arrival and doppler method fo

4、r GPS)方法消除衛(wèi)星運動對電離層行擾參數(shù)計算的影響;
　　(3)利用北美地區(qū)352個GNSS跟蹤站觀測數(shù)據，基于上述方法對2012年至2013年的全部中小型磁暴期間電離層行擾的參量（水平相速度、方位角、周期）進行計算;
　　(4)對上述計算結果進行統(tǒng)計分析，結果表明:中小型磁暴引起的TEC擾動幅值在0.2～2.5TECU之間，平均水平相速度為100～600m/s，方位角約在120°～240°之間，即TID傳播方向為西南方