300308）電離層是高度約為60~1000km 范圍內(nèi)的離子化大氣層，大量的自由電子和正離子存在于該區(qū)域內(nèi)[1]。當(dāng)GNSS 衛(wèi)星信號(hào)穿過(guò)電離層時(shí)，會(huì)發(fā)生反射、折射、散射和吸收等現(xiàn)象，使信號(hào)產(chǎn)生傳播時(shí)延、色散效應(yīng)和多普勒效應(yīng)等[2]。電離層電子密度不均性會(huì)影響無(wú)線電波的速度及傳播質(zhì)量，使信號(hào)發(fā)生的振幅、相位以及偏振方向快速隨機(jī)起伏現(xiàn)象被稱為電離層閃爍。統(tǒng)計(jì)表明，電離層閃爍有明顯的日變化，并受當(dāng)?shù)氐胤綍r(shí)、季節(jié)、經(jīng)緯度、太陽(yáng)活動(dòng)和地磁活動(dòng)所影響[3-4]。在

，255000電離層總電子含量(total electron content, TEC)是用來(lái)研究電離層時(shí)空變化的重要物理量之一。自Leonard等[1]研究美國(guó)阿拉斯加大地震發(fā)現(xiàn)震區(qū)上空電離層會(huì)在地震期間出現(xiàn)異常變化以來(lái)，電離層被廣泛應(yīng)用于地震研究中。此后，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)地震前震區(qū)上空TEC的變化特征進(jìn)行大量研究[2-7]，這些研究為探索震前震區(qū)上空電離層的異常變化提供了參考依據(jù)。當(dāng)前研究大多是利用震前電離層物理量的變化來(lái)分析震前異常，但由于地震事件的特殊

，211100電離層延遲誤差是GNSS定位導(dǎo)航等過(guò)程中一類(lèi)顯著的誤差源[1]。因此，對(duì)電離層本身的基本結(jié)構(gòu)和變化特性進(jìn)行研究，對(duì)于GNSS用戶電離層延遲改正和電離層監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)具有重要意義[2]。隨著GNSS衛(wèi)星不斷發(fā)射以及國(guó)際GNSS服務(wù)組織(international GNSS service，IGS)不斷壯大，利用GNSS衛(wèi)星信號(hào)反演電離層TEC(total electron content)已經(jīng)成為可能[2-3]。因具有多測(cè)站、高精度、全天候等優(yōu)勢(shì)，采

精度及完好性。電離層延遲是北斗SBAS實(shí)現(xiàn)過(guò)程中一項(xiàng)重要的誤差來(lái)源，它對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航定位帶來(lái)的誤差影響可以達(dá)到幾米甚至幾十米的誤差范圍。對(duì)于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行單頻定位授時(shí)的用戶，需要精確改正電離層延遲。對(duì)于可以接收到北斗SBAS信號(hào)的單頻用戶采用格網(wǎng)法計(jì)算電離層延遲，而不能接收到SBAS信號(hào)的單頻用戶則采用BDSKlob模型或BDGIM模型校正電離層延遲。我國(guó)北斗區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)發(fā)播區(qū)域電離層模型參數(shù)，電離層模型參數(shù)每2h更新一次，北斗三號(hào)系統(tǒng)使用BDGIM模型改正

要求越來(lái)越高，電離層高階項(xiàng)延遲也備受重視[1-2]。取消SA(selective availability)后，電離層延遲誤差成為制約GPS定位精度的主要因素之一[3]。在經(jīng)典相對(duì)定位中，大部分GNSS用戶采用雙頻技術(shù)來(lái)削弱電離層一階項(xiàng)延遲的影響，但往往忽視電離層高階項(xiàng)延遲的干擾。研究證實(shí)，電離層二階項(xiàng)延遲的影響在GPS動(dòng)態(tài)單點(diǎn)定位中可達(dá)2～3 cm，在極端情況下甚至達(dá)到7 cm[4]；對(duì)靜態(tài)定位亦能造成mm級(jí)的系統(tǒng)性偏差[5-6]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過(guò)

430074電離層中小尺度不規(guī)則體會(huì)引起全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)信號(hào)發(fā)生衍射及散射效應(yīng)，導(dǎo)致地面GNSS接收機(jī)跟蹤的無(wú)線電信號(hào)的振幅和相位產(chǎn)生不同程度的衰減與畸變，即GNSS電離層閃爍。GNSS電離層閃爍難以利用常規(guī)的電離層延遲誤差處理方法予以削弱，其對(duì)GNSS服務(wù)的完好性、連續(xù)性和可用性產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。論文針對(duì)低緯電離層閃爍對(duì)GNSS觀測(cè)與定位的不利影響，從電離層閃爍及電離層不規(guī)則體形成的物理機(jī)制出發(fā)，開(kāi)展了包括電離層閃爍指數(shù)的構(gòu)建、閃爍指數(shù)在低緯電

R的精度會(huì)受到電離層效應(yīng)的影響，需要進(jìn)行電離層校正。目前常用的校正方法為距離向頻譜分割法RSS[1]，該方法基于電離層的色散特性區(qū)分電離層延遲相位和其他非色散相位，具有清晰的物理機(jī)制，已成功應(yīng)用于GNSS雙頻觀測(cè)電離層校正中[2]。然而RSS精度受相位噪聲影響較大，在實(shí)際處理中需要通過(guò)多視和低通濾波(下文統(tǒng)稱為平滑處理)去除高頻噪聲、提高電離層估算精度。但不同平滑參數(shù)下獲取的RSS電離層相位差異較大，且RSS方法計(jì)算的電離層相位是主、從影像成像時(shí)刻電離層狀

AR信號(hào)在穿越電離層的過(guò)程中，由于電離層的色散特性，會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生包括群相延遲、閃爍、法拉第旋轉(zhuǎn)等效應(yīng)，其中色散效應(yīng)會(huì)在信號(hào)方位向和距離向的聚焦上產(chǎn)生明顯影響[3]，從而導(dǎo)致干涉相位產(chǎn)生較大的誤差。傳統(tǒng)InSAR系統(tǒng)為單基雷達(dá)，對(duì)某一成像區(qū)域進(jìn)行干涉處理時(shí)需要多次航過(guò)成像區(qū)域進(jìn)行成像；而在雙基InSAR系統(tǒng)中，由于此時(shí)系統(tǒng)擁有2顆成像衛(wèi)星，所以對(duì)成像區(qū)域的兩次成像可以在同一時(shí)間完成。因此，雙基單次航過(guò)系統(tǒng)擁有有利于獲取DEM數(shù)據(jù)、避免時(shí)間去相干等優(yōu)點(diǎn)[4]。

星軌道、時(shí)鐘和電離層誤差，目前北斗三號(hào)在軌衛(wèi)星已滿足定軌精度、衛(wèi)星時(shí)鐘精度、空間信號(hào)精度和PNT業(yè)務(wù)性能等設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求[1]。單頻定位解算中，電離層延遲主要通過(guò)廣播電離層模型進(jìn)行修正，而在星基增強(qiáng)系統(tǒng)應(yīng)用中，GEO衛(wèi)星下行播發(fā)的較高精度的電離層格網(wǎng)信息可對(duì)電離層延遲進(jìn)行實(shí)時(shí)修正[2]。星基增強(qiáng)系統(tǒng)利用地面參考站觀測(cè)數(shù)據(jù)建立區(qū)域電離層模型，生成格網(wǎng)電離層延遲修正信息[3]，再由注入站上傳到GEO衛(wèi)星端，用來(lái)修正用戶單頻定位的電離層延遲[4]。本文從原理上討

受到電臺(tái)干擾、電離層擾動(dòng)以及海面?zhèn)鬏斅窂綋p耗等因素的影響,HFSWR的探測(cè)性能和精度大幅下降,其中以電離層干擾最為嚴(yán)重.理論上HFSWR所有波束均應(yīng)沿海面?zhèn)鬏?但在實(shí)際工程中存在著陣列誤差及天線擾動(dòng)等因素,部分雷達(dá)波束向上空照射,經(jīng)電離層的反射折射后以多種方式進(jìn)入雷達(dá)接收機(jī),形成了電離層雜波.由于電離層的非平穩(wěn)時(shí)變特性,使得RD(range Doppler)譜中的電離層雜波呈現(xiàn)一定的Doppler頻移與展寬,加上電離層雜波的幅值遠(yuǎn)高于目標(biāo)回波,使該范圍內(nèi)的

電離的狀態(tài)，叫電離層。電離層是大氣的最外層。電離層主要由氮?dú)夥肿印⒀鯕夥肿雍蛦蝹€(gè)的氧原子組成。但氧原子是不穩(wěn)定的，經(jīng)常被太陽(yáng)光中的X射線和紫外線電離成氧離子和自由電子。電離出來(lái)的自由電子通常在幾分鐘之內(nèi)又重新與氧離子結(jié)合，形成氧原子。因此，在電離層中，氧原子、氧離子和自由電子之間會(huì)達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的平衡。太陽(yáng)輻射對(duì)電離層的影響，科學(xué)家已經(jīng)基本了解，但是地表活動(dòng)對(duì)電離層有何影響，至今還不太清楚。為了搞清這一點(diǎn)，英國(guó)研究人員調(diào)查了二戰(zhàn)期間地面大規(guī)模轟炸對(duì)電離層的影

413000)電離層閃爍是指無(wú)線電信號(hào)穿過(guò)電離層不規(guī)則體結(jié)構(gòu)時(shí)，其振幅、相位和偏振方向發(fā)生快速隨機(jī)變化的現(xiàn)象[1-2]﹒電離層閃爍主要發(fā)生在低緯地區(qū)和極區(qū)[3-4]﹒磁赤道南北緯20°地帶電離層閃爍發(fā)生最為劇烈，且主要發(fā)生在夜間﹒該地區(qū)閃爍具有明顯的日變化、季節(jié)性變化及隨太陽(yáng)活動(dòng)周期的變化特性﹒電離層閃爍對(duì)GPS 等衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng)具有重要影響﹒一般而言，弱電離層閃爍可導(dǎo)致全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)信號(hào)噪聲增大，降低觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量；強(qiáng) 電離層閃

具有長(zhǎng)波長(zhǎng)、弱電離層影響以及低噪聲等優(yōu)良特性的觀測(cè)值組合，對(duì)于整周模糊度解算、周跳探測(cè)以及定位解算性能均具有較好的提升[3]。對(duì)于衛(wèi)星導(dǎo)航中長(zhǎng)基線定位，整周模糊度的解算是實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)定位的前提和必要條件。傳統(tǒng)的雙頻觀測(cè)模式通常采用“三步法”進(jìn)行整周模糊度解算定位[4]，即首先利用雙頻寬巷載波和窄巷偽距，采用寬巷相位和窄巷偽距組合解算寬巷模糊度；其次基于載波和偽距無(wú)電離層組合，解算窄巷模糊度浮點(diǎn)解；最后帶入固定的寬巷，恢復(fù)窄巷模糊度的整數(shù)特性，并進(jìn)行搜索固定。

重要的誤差源為電離層延遲，是指在衛(wèi)星信號(hào)穿過(guò)高度高于50 km 的部分時(shí)所產(chǎn)生的延遲[1-3]。電離層延遲可用經(jīng)典的本特模型、國(guó)際參考電離層模型、Klobuchar模型計(jì)算[4-6]，與電子密度、太陽(yáng)黑子數(shù)、地方時(shí)等因素有關(guān)。而在長(zhǎng)距離網(wǎng)絡(luò)載波相位差分(real time kinematic,RTK)中[7-10]，流動(dòng)站的電離層延遲可采用本文提出的長(zhǎng)距離網(wǎng)絡(luò)RTK區(qū)域電離層延遲改正模型計(jì)算，先獲取基準(zhǔn)站的非差整周模糊度，再計(jì)算基準(zhǔn)站的電離層延遲，最后內(nèi)插

7)0 引 言電離層板厚是一個(gè)重要的電離層特征參數(shù),是指電離層的總電子含量(TEC)與F2層峰值電子密度(NmF2)的比值.它包涵有豐富的電離層環(huán)境信息, 如電離層電子密度分布的頂部和底部結(jié)構(gòu)、電子和離子溫度、離子成分等,因此,它在空間工程技術(shù)應(yīng)用和空間物理研究上都有著重要價(jià)值.隨著衛(wèi)星無(wú)線電信標(biāo)探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,利用衛(wèi)星信標(biāo)測(cè)量能獲取電離層TEC信息,進(jìn)而用電離層板厚變化特征進(jìn)行分析研究.多位學(xué)者[1-5]基于單頻衛(wèi)星信標(biāo)測(cè)量,利用法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)提取電離層

232001)電離層折射誤差是GPS信號(hào)處理過(guò)程中的常見(jiàn)誤差之一，其主要的改正方法有：模型電離層誤差改正方法[1-3]、雙頻誤差改正方法[4-7]及GPS現(xiàn)代化后的三頻改正方法[8-9]。目前普遍采用GPS現(xiàn)代化后的二階三頻誤差改正方法削弱電離層對(duì)信號(hào)傳播的影響[10-12]。本文在GPS電離層折射誤差二階三頻改正方法的基礎(chǔ)上[13-14]，提出了對(duì)電離層誤差進(jìn)行三階改正的方法,并采用GPS三頻觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證該模型精度的可靠性。1 模型構(gòu)建方法1.

01)0 引言電離層延遲誤差是全球定位系統(tǒng)(global positioning system，GPS)信號(hào)處理過(guò)程中常見(jiàn)的誤差之一，在傳統(tǒng)的GPS單頻電離層延遲誤差改正方法中，通常采用的電離層改正方法有Klobuchar模型和全球參考電離層模型即IRI模型。其中利用Klobuchar模型對(duì)電離層延遲誤差進(jìn)行改正，改正效果一般為60 %～70 %[1-3]；IRI模型適用于全球的任何地方，但不足之處是由于較少或沒(méi)有采用中國(guó)區(qū)域的資料，根據(jù)插值求得的一些主要

不同長(zhǎng)度基線的電離層處理策略周 穎1，滿小三2，李 郴3(1.61287部隊(duì)，云南 昆明 650033;2.信息工程大學(xué)，河南 鄭州 450001; 3.中鐵四局五公司，江西 九江 332000 )針對(duì)不同長(zhǎng)度的基線，受雙差之后電離層延遲影響不同，提出一種新的電離層處理策略。對(duì)短、中、長(zhǎng)基線處理分別采用3種不同的數(shù)學(xué)模型：電離層固定模型，電離層加權(quán)模型，電離層浮點(diǎn)模型。通過(guò)3組不同長(zhǎng)度基線實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)處理表明，對(duì)應(yīng)不同長(zhǎng)度的基線，文中策略可以有效地提高模糊度固

擴(kuò)展F和GPS電離層閃爍發(fā)生時(shí)間相關(guān)性分析李靜靜,盛冬生,張紅波(中國(guó)電波傳播研究所,山東 青島 266107)對(duì)2012年8月至2013年7月太陽(yáng)活動(dòng)高年海口地區(qū)擴(kuò)展F和GPS L1頻段電離層閃爍進(jìn)行了發(fā)生時(shí)間相關(guān)性分析。結(jié)果表明,該地區(qū)的GPS電離層閃爍與擴(kuò)展F具有較好的相關(guān)性,二者發(fā)生的相關(guān)系數(shù)為0.95.受太陽(yáng)活動(dòng)高年低緯電離層不均勻體發(fā)展演化特性和設(shè)備觀測(cè)方式的影響,觀測(cè)到的電離層閃爍起始時(shí)間稍早于擴(kuò)展F。擴(kuò)展F結(jié)束時(shí)間比電離層閃爍結(jié)束時(shí)間有所滯

電離層上接外層空間，下連中層大氣，在地球和太陽(yáng)系之間具有承上啟下的作用。它是不斷變化的復(fù)雜性開(kāi)放系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)代無(wú)線電工程系統(tǒng)和人類(lèi)活動(dòng)具有重要影響，電離層的研究既復(fù)雜又極具有意義，研究電離層不僅有利于認(rèn)識(shí)其本身，而且有助于推動(dòng)相關(guān)電離層理論的科學(xué)研究。當(dāng)GPS信號(hào)穿過(guò)電離層時(shí)，受電離層影響會(huì)產(chǎn)生電離延遲，該延遲是制約GPS導(dǎo)航定位精度的最大因素，其內(nèi)部原因主要是其電離層TEC的不斷變化，這種干擾對(duì)定位造成幾十到幾百米的影響，高精度的定位必須對(duì)電離層進(jìn)行誤差修

7)0 引 言電離層總電子含量(TEC)的時(shí)空變化對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航定位、通信、雷達(dá)等無(wú)線電系統(tǒng)電波信號(hào)傳播有著重要影響,特別是對(duì)于穿越電離層傳播的電波信號(hào),電離層引起的傳播效應(yīng)直接正比于TEC的數(shù)值。因此,TEC成為表征電離層電波傳播特性的最重要環(huán)境參數(shù)[1-3]。隨著GPS等全球定位系統(tǒng)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,利用GPS雙頻相干信號(hào)能夠得到電離層TEC,這給電離層天氣監(jiān)測(cè)研究帶來(lái)了革命性的變化。電離層電子密度在地球磁赤道南北兩側(cè)15°附近出現(xiàn)兩個(gè)極大值,分別被稱為赤

多具備噪聲小、電離層延遲小、波長(zhǎng)長(zhǎng)的探測(cè)組合［2－4］?；谝陨咸匦越M合能實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)周跳的探測(cè)與修復(fù)［5－10］。常規(guī)條件下，無(wú)論是三頻偽距／載波組合還是三頻相位無(wú)幾何組合周跳方法，均可忽略歷元電離層殘差組合，但當(dāng)電離層活躍期（區(qū)）時(shí)，由于歷元電離層延遲較大，為有效避免因電離層延遲造成的周跳探測(cè)誤判，有必要考慮電離層延遲對(duì)周跳的影響。為此文獻(xiàn)［11］開(kāi)始研究電離層活躍條件下的周跳處理方法，文獻(xiàn)［12］采用預(yù)先估計(jì)電離層延遲的方法來(lái)處理高電離層條件下的周跳，文

，611756電離層延遲是電磁波信號(hào)在通過(guò)電離層時(shí)引起的偏差。在精密單點(diǎn)定位（PPP）中，通常通過(guò)消電離層組合來(lái)消除一階電離層以提高參數(shù)的解算精度。由于一階電離層延遲在總電離層延遲中占99%以上，而相位消電離層觀測(cè)量中的二階電離層一般不超過(guò)2cm，目前大多數(shù)用戶在數(shù)據(jù)處理時(shí)未加入該項(xiàng)改正［1－3］。但在mm級(jí)定位中，若處于低緯度區(qū)域或電離層異常時(shí)，則必須考慮二階項(xiàng)甚至三階項(xiàng)。不少學(xué)者研究了二階電離層對(duì)定位精度的影響，但高階電離層改正對(duì)對(duì)流層估計(jì)的影響卻未見(jiàn)

)當(dāng)電磁波通過(guò)電離層時(shí)，電離層對(duì)電磁波產(chǎn)生反射、折射、散射和吸收［1－5］，給地面用戶帶來(lái)較大的延遲誤差。GNSS 電離層CT 成像技術(shù)的出現(xiàn)，為了解和掌握大尺度電離層的三維時(shí)空結(jié)構(gòu)提供了機(jī)遇。該技術(shù)可以通過(guò)對(duì)三維電離層空間進(jìn)行分層，克服薄層假設(shè)電離層TEC 模型不能有效反映電離層垂直結(jié)構(gòu)的局限性，較好地展示電離層三維結(jié)構(gòu)的時(shí)空變化［6］。目前，GNSS 電離層CT 的研究主要集中在模型和算法兩個(gè)方面，本文對(duì)此進(jìn)行綜述，并對(duì)未來(lái)工作進(jìn)行了展望。1 電離層C

)GPS與北斗電離層延遲誤差對(duì)比分析*張飛舟，楊澤民，程 鵬，趙利軍(北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院遙感與地理信息系統(tǒng)研究所，北京 100871)在GPS與北斗的多系統(tǒng)定位中，使用雙系統(tǒng)雙頻接收機(jī)，影響電離層延遲精度的主要因素是各系統(tǒng)導(dǎo)航電文中的電離層參數(shù)。由于電離層參數(shù)的不同，采用同一電離層時(shí)延模型計(jì)算得到的電離層延遲結(jié)果互不相同，造成時(shí)延精度的差異。利用GPS/北斗接收機(jī)進(jìn)行觀測(cè)，得到兩系統(tǒng)的電離層參數(shù)，通過(guò)模型計(jì)算兩系統(tǒng)在垂直方向的電離層延遲TEC，并將

黑子活動(dòng)會(huì)擾動(dòng)電離層環(huán)境，直接影響GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))的性能，輕則影響衛(wèi)星定位精度，重則導(dǎo)致衛(wèi)星通信失靈。因此，有必要了解電離層活動(dòng)的現(xiàn)狀，并探討如何抑制其對(duì)GNSS的影響。二、太陽(yáng)活動(dòng)和電離層電離層隨著緯度、經(jīng)度的變化有著復(fù)雜的空間變化，并且具有晝夜、季節(jié)、年、太陽(yáng)黑子等周期變化。電離層中的電子密度主要受太陽(yáng)活動(dòng)的影響。1.太陽(yáng)黑子與電離層長(zhǎng)期變化太陽(yáng)輻射的劇烈程度通?？梢杂锰?yáng)黑子數(shù)來(lái)表示。太陽(yáng)黑子活動(dòng)呈現(xiàn)周期性，兩次高峰間隔約11年，高峰年和

絡(luò)系統(tǒng)［1］。電離層延遲是GNSS觀測(cè)的主要誤差源之一，其大小變化可直接影響到RTK是否成功固定整周模糊度。試驗(yàn)表明電離層延遲在天頂方向最大可達(dá)50m，在接近地平方向時(shí)（高度角為20°）可超過(guò)100m，在最?lèi)毫拥臈l件下可達(dá)150m［2］。在白天高溫時(shí)段或者電離層活動(dòng)較活躍的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)RTK中固定整周模糊度的成功率明顯降低。本文利用深圳市連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位參考站系統(tǒng)的雙頻觀測(cè)數(shù)據(jù)，分別用Klobuchar模型和載波平滑偽距觀測(cè)值兩種方法計(jì)算深圳市5個(gè)CORS站

砳1，朱衍波2電離層對(duì)民航衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用影響分析（1.中國(guó)民航局空中交通管理局，北京100022；2.民航數(shù)據(jù)通信有限責(zé)任公司，北京 100022）朱國(guó)輝1，石 砳1，朱衍波2對(duì)于應(yīng)用衛(wèi)星導(dǎo)航的民用航空運(yùn)行而言，電離層是一種最為復(fù)雜的導(dǎo)航誤差影響因素。由于電離層存在模型復(fù)雜、異常擾動(dòng)和閃爍、電離層風(fēng)暴的特性，尤其在太陽(yáng)活動(dòng)期間，可對(duì)民航導(dǎo)航帶來(lái)致命性的影響，影響航空正常運(yùn)行。國(guó)際上針對(duì)消除電離層誤差提出了單一模型、相對(duì)定位以及廣域增強(qiáng)等方法，目前國(guó)際民航組織

星導(dǎo)航信號(hào)穿越電離層到達(dá)地面，不可避免地受到電離層環(huán)境的影響，電離層應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)中的一項(xiàng)重要工作。精度、完好性、連續(xù)性和可用性是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基本性能要求。對(duì)電離層應(yīng)用技術(shù)，“精度”要求就是提供高精度的電離層修正功能?！巴旰眯浴笔请S著衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展而提出的一項(xiàng)重要性能要求，“是對(duì)可以加之于導(dǎo)航系統(tǒng)所提供的信息正確度信任程度的一種度量，其中包含當(dāng)系統(tǒng)不應(yīng)用于導(dǎo)航時(shí)向用戶發(fā)出及時(shí)報(bào)警的能力”［1］。根據(jù)完好性定義，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的電離層

明：汶川地震前電離層發(fā)生了異常明顯的擾動(dòng)，很多學(xué)者利用不同類(lèi)型的電離層測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)汶川地震前電離層異常進(jìn)行了報(bào)道［1－5］。實(shí)際上地震電離層異常的研究始于20世紀(jì)60年代中期，Barnes等［6］在1964年阿拉斯加大地震時(shí)，發(fā)現(xiàn)電離層出現(xiàn)異常擾動(dòng)現(xiàn)象，而此次的分析似乎是第一次發(fā)現(xiàn)電離層的異常擾動(dòng)與地震兩者之間存在著某種關(guān)聯(lián)。之后全球大量的研究者開(kāi)始對(duì)地震電離層擾動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)研究，試圖找出震前電離層擾動(dòng)的規(guī)律。Furumoto等［7］發(fā)現(xiàn)1969年的Kuril

0083)利用電離層層析技術(shù)探測(cè)日本9.0級(jí)地震前電離層異常*陳必焰 戴吾蛟 蔡昌盛 匡翠林 劉 瑩(中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系，長(zhǎng)沙 410083)利用電離層層析技術(shù)對(duì)日本Ms9.0地震前21天震中區(qū)域附近上空電離層進(jìn)行了三維重構(gòu)，并通過(guò)2倍標(biāo)準(zhǔn)差方法對(duì)反演出的各時(shí)刻電離層各格網(wǎng)點(diǎn)電子密度值進(jìn)行了異常探測(cè)。在排除太陽(yáng)和地磁活動(dòng)影響后分析得出：2月28日UT14：00—16：00出現(xiàn)的電離層電子密度值異常減小、3月2日UT08：00—14：00、3日UT

量向上發(fā)射,被電離層反射后又被非理想的接收天線陣接收,形成電離層雜波[2]。電離層雜波嚴(yán)重影響了高頻地波雷達(dá)的探測(cè)性能,當(dāng)電離層干擾強(qiáng)烈時(shí),可能完全淹沒(méi)100 km以上的全部目標(biāo)信號(hào)[3]。為深入了解電離層雜波對(duì)雷達(dá)的影響,國(guó)內(nèi)外研究人員對(duì)電離層雜波的特性展開(kāi)了很多研究。文獻(xiàn)[2]從距離、多普勒、方向等方面對(duì)電離層雜波的特點(diǎn)進(jìn)行了分析,指出電離層雜波污染的距離取決于反射電磁波的電離層高度;不同層反射的電磁波產(chǎn)生的多普勒頻移不同,E層電離層雜波多普勒頻移較小

述衛(wèi)星信號(hào)穿越電離層時(shí),電離層中存在的不均勻體結(jié)構(gòu)會(huì)引起信號(hào)強(qiáng)度和相位的快速隨機(jī)起伏變化,這種現(xiàn)象稱為電離層閃爍。對(duì)于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)而言,電離層閃爍將引起地面接收機(jī)接收到的信號(hào)出現(xiàn)誤碼和信號(hào)畸變,影響信號(hào)的測(cè)量精度,閃爍強(qiáng)烈時(shí)會(huì)導(dǎo)致接收機(jī)跟蹤信號(hào)的失鎖,嚴(yán)重影響系統(tǒng)的導(dǎo)航、定位和授時(shí)功能。對(duì)于衛(wèi)星通信系統(tǒng)而言,電離層閃爍可以引起通信鏈路的中斷,同時(shí),由于通信網(wǎng)絡(luò)在很大程度上依賴衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的時(shí)間同步,電離層閃爍對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的影響也將形成對(duì)通信系統(tǒng)

脈沖和脈沖編碼電離層探測(cè)儀相比，介紹了一種寬帶chirp電離層探測(cè)儀，其具有硬件簡(jiǎn)單可靠，數(shù)據(jù)信號(hào)處理靈活，與其他無(wú)線電用戶互擾性降低等諸多優(yōu)點(diǎn)。結(jié)合軟件無(wú)線電技術(shù)，在兼有脈沖電離層探測(cè)儀普通功能的同時(shí)，寬帶Chirp電離層探測(cè)儀是在觀測(cè)結(jié)束之后先將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存起來(lái)，然后進(jìn)行信號(hào)處理，此過(guò)程提高了數(shù)據(jù)觀測(cè)分析的靈活性，尤其進(jìn)行特殊觀測(cè)時(shí)非常有用·實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的多樣性。最重要的是，寬帶Chirp技術(shù)的使用，使Chirp電離層探洲儀實(shí)現(xiàn)對(duì)電離層的垂直探測(cè)。