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基于ROTI和AATR的测地型GNSS接收机监测北半球高纬度区域电离层闪烁准确性分析
1
作者
赵东升
张雪礼
+5 位作者
崔双雷
王潜心
李冠青
李龙江
李宸栋
张克非
《测绘学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第7期1251-1264,共14页
当前,第25个太阳周期已进入强活跃时期,能引发大量电离层不规则体,进而对使得穿行其中的GNSS信号产生电离层闪烁。这已成为影响GNSS全球稳定导航定位服务的重要干扰源。对全球电离层闪烁进行广泛且全面的监测是消除闪烁对GNSS干扰的重...
当前,第25个太阳周期已进入强活跃时期,能引发大量电离层不规则体,进而对使得穿行其中的GNSS信号产生电离层闪烁。这已成为影响GNSS全球稳定导航定位服务的重要干扰源。对全球电离层闪烁进行广泛且全面的监测是消除闪烁对GNSS干扰的重要前提,然而传统电离层闪烁监测接收机(ISMR)分布有限,无法满足闪烁全球监测需求;测地型接收机分布广泛,但从其低采样数据中提取的闪烁因子缺乏新太阳周期长时序监测数据验证,导致其闪烁监测可靠性存疑。为此,本文基于近3 a新太阳周期测地型接收机数据,以ISMR提供的闪烁因子为参考,从代表性空间天气事件闪烁响应、日闪烁发生率、闪烁持续时间概率分布、闪烁日发生规律及其随极昼、极夜、地磁指数的特征变化等方面,对比研究了两种测地型接收机电离层闪烁因子(即电离层总电子含量变化率指数ROTI和沿弧段电子含量变化率指数AATR)监测北极高纬度区域电离层闪烁的准确性,并给出了ROTI和AATR在高纬度区域判断闪烁发生的经验阈值。结果表明,ROTI和AATR均能较为准确探测到地磁扰动、太阳活动等因素驱动的区域电离层闪烁,并能有效表征电离层闪烁统计学上的日变化规律,但两种闪烁因子不能准确区分闪烁和电离层电子密度梯度变化,导致在电子密度梯度变化剧烈期间存在较高虚警。该研究成果可为准确选择区域电离层闪烁监测因子提供指导。
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关键词
GNSS
电离层闪烁
相位闪烁因子
测地型接收机
下载PDF
职称材料
1 Hz GNSS电离层相位闪烁因子提取及在北极区域的验证
被引量：
2
2
作者
赵东升
李旺
+2 位作者
李宸栋
唐旭
张克非
《测绘学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第3期368-383,共16页
电离层闪烁作为北极区域频发的一种天文灾害,会影响全球导航卫星系统(GNSS)时空服务,需对其进行有效的监测。监测电离层闪烁通常需要高采样频率(50 Hz)的电离层闪烁接收机,但其分布有限,难以提供较大区域(如北极区域)的全面监测。为此...
电离层闪烁作为北极区域频发的一种天文灾害,会影响全球导航卫星系统(GNSS)时空服务,需对其进行有效的监测。监测电离层闪烁通常需要高采样频率(50 Hz)的电离层闪烁接收机,但其分布有限,难以提供较大区域(如北极区域)的全面监测。为此本文以1 Hz GNSS观测数据为基础,详细研究了利用大地测量趋势分离、精密单点定位和小波变换等技术提取载波相位观测值中电离层闪烁信号的相关经验参数和方法,构建了可用于监测电离层闪烁的相位闪烁因子,并利用加拿大高纬度北极电离层闪烁监测网络(CHAIN)提供的11个测站188 d的观测数据对其有效性和准确性进行了验证。结果表明,与常用的ROTI因子相比,本文所提出的闪烁因子与ROTI均能有效地探测到电离层闪烁的发生,但是本文提出的闪烁因子与电离层闪烁接收机直接给出的相位闪烁因子具有更好的相关性,尤其是在有强电离层闪烁发生的时段,这说明该闪烁因子具有更为优良的电离层闪烁监测能力。
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关键词
全球导航卫星系统
电离层闪烁
相位闪烁因子
1
Hz采样频率数据
监测
下载PDF
职称材料
题名
基于ROTI和AATR的测地型GNSS接收机监测北半球高纬度区域电离层闪烁准确性分析
1
作者
赵东升
张雪礼
崔双雷
王潜心
李冠青
李龙江
李宸栋
张克非
机构
中国矿业大学环境与测绘学院
国家空间科学数据中心
浙江师范大学
出处
《测绘学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第7期1251-1264,共14页
基金
国家自然科学基金(42204016
42274021)
+9 种基金
中国博士后科学基金(2023M743762)
江苏省自然科学基金(BK20200664)
地理信息工程国家重点实验室基金(SKLGIE2021-M-2-1)
极地环境监测与公共治理教育部重点实验室(武汉大学)开放基金(202305)
武汉大学地球空间环境与大地测量教育部重点实验室开放基金(20-01-09)
中央高校基本科研业务费(2020CXNL08)
国家空间科学数据中心青年开放课题(NSSDC2302003)
天-空-地-井协同感知空间信息项目建设计划(B20046)
“双一流”建设自主创新项目(2022ZZCX06)
2022年江苏省科技计划-国际科技合作专项基金(BZ2022018)。
文摘
当前,第25个太阳周期已进入强活跃时期,能引发大量电离层不规则体,进而对使得穿行其中的GNSS信号产生电离层闪烁。这已成为影响GNSS全球稳定导航定位服务的重要干扰源。对全球电离层闪烁进行广泛且全面的监测是消除闪烁对GNSS干扰的重要前提,然而传统电离层闪烁监测接收机(ISMR)分布有限,无法满足闪烁全球监测需求;测地型接收机分布广泛,但从其低采样数据中提取的闪烁因子缺乏新太阳周期长时序监测数据验证,导致其闪烁监测可靠性存疑。为此,本文基于近3 a新太阳周期测地型接收机数据,以ISMR提供的闪烁因子为参考,从代表性空间天气事件闪烁响应、日闪烁发生率、闪烁持续时间概率分布、闪烁日发生规律及其随极昼、极夜、地磁指数的特征变化等方面,对比研究了两种测地型接收机电离层闪烁因子(即电离层总电子含量变化率指数ROTI和沿弧段电子含量变化率指数AATR)监测北极高纬度区域电离层闪烁的准确性,并给出了ROTI和AATR在高纬度区域判断闪烁发生的经验阈值。结果表明,ROTI和AATR均能较为准确探测到地磁扰动、太阳活动等因素驱动的区域电离层闪烁,并能有效表征电离层闪烁统计学上的日变化规律,但两种闪烁因子不能准确区分闪烁和电离层电子密度梯度变化,导致在电子密度梯度变化剧烈期间存在较高虚警。该研究成果可为准确选择区域电离层闪烁监测因子提供指导。
关键词
GNSS
电离层闪烁
相位闪烁因子
测地型接收机
Keywords
GNSS
ionospheric
scintillation
phase
scintillation
index
geodetic
receiver
Foundation
support:The
National
Natural
Science
Foundation
of
China(Nos.42204016
42274021)
The
China
Postdoctoral
Science
Foundation(No.2023M743762)
The
Natural
Science
Foundation
of
Jiangsu
Province(No.BK20200664)
The
State
Key
Laboratory
of
Geo-Information
Engineering(No.SKLGIE2021-M-2-1)
The
Key
Laboratory
of
Polar
Environment
Monitoring
and
Public
Governance(Wuhan
University),Ministry
of
Education(No.202305)
The
Key
Laboratory
of
Geospace
Environment
and
Geodesy(Wuhan
University),Ministry
of
Education(No.20-01-09)
The
Fundamental
Research
Funds
for
the
Central
Universities(No.2020CXNL08)
The
National
Space
Science
Data
Center(No.NSSDC2302003)
The
Construction
Program
of
Space-Air-Ground-Well
Cooperative
Awareness
Spatial
Information
Project(No.B20046)
The
Independent
Innovation
Project
of“Double-First
Class”Construction(No.2022ZZCX06)
2022
Jiangsu
Provincial
Science
and
Technology
Initiative-Special
Fund
for
International
Science
and
Technology
Cooperation(No.BZ2022018)First
author:ZHAO
Dongsheng(1992—),male,PhD,associate
professor,majors
in
ionospheric
scintillation
monitoring
and
forecasting,GNSS
positioning,GNSS
remote
sensing.
分类号
P228 [天文地球—大地测量学与测量工程]
下载PDF
职称材料
题名
1 Hz GNSS电离层相位闪烁因子提取及在北极区域的验证
被引量：
2
2
作者
赵东升
李旺
李宸栋
唐旭
张克非
机构
中国矿业大学环境与测绘学院
宁波诺丁汉大学理工学院
南京信息工程大学遥感与测绘学院
出处
《测绘学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第3期368-383,共16页
基金
国家自然科学基金(41730109,41874040,42074226)
江苏省自然科学基金(BK20200664,BK20200646)
+3 种基金
中央高校基本科研业务费(2020QN30,2020QN31)
徐州市重点项目(KC19111)
江苏省优势学科建设工程项目(PAPD)
江苏省双创博士项目。
文摘
电离层闪烁作为北极区域频发的一种天文灾害,会影响全球导航卫星系统(GNSS)时空服务,需对其进行有效的监测。监测电离层闪烁通常需要高采样频率(50 Hz)的电离层闪烁接收机,但其分布有限,难以提供较大区域(如北极区域)的全面监测。为此本文以1 Hz GNSS观测数据为基础,详细研究了利用大地测量趋势分离、精密单点定位和小波变换等技术提取载波相位观测值中电离层闪烁信号的相关经验参数和方法,构建了可用于监测电离层闪烁的相位闪烁因子,并利用加拿大高纬度北极电离层闪烁监测网络(CHAIN)提供的11个测站188 d的观测数据对其有效性和准确性进行了验证。结果表明,与常用的ROTI因子相比,本文所提出的闪烁因子与ROTI均能有效地探测到电离层闪烁的发生,但是本文提出的闪烁因子与电离层闪烁接收机直接给出的相位闪烁因子具有更好的相关性,尤其是在有强电离层闪烁发生的时段,这说明该闪烁因子具有更为优良的电离层闪烁监测能力。
关键词
全球导航卫星系统
电离层闪烁
相位闪烁因子
1
Hz采样频率数据
监测
Keywords
GNSS
ionospheric
scintillation
phase
scintillation
index
1
Hz
sampling
data
monitoring
分类号
P228 [天文地球—大地测量学与测量工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于ROTI和AATR的测地型GNSS接收机监测北半球高纬度区域电离层闪烁准确性分析
赵东升
张雪礼
崔双雷
王潜心
李冠青
李龙江
李宸栋
张克非
《测绘学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
1 Hz GNSS电离层相位闪烁因子提取及在北极区域的验证
赵东升
李旺
李宸栋
唐旭
张克非
《测绘学报》
EI
CSCD
北大核心
2021
2
下载PDF
职称材料
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