桂林地區(qū)電離層閃爍監(jiān)測(cè)及閃爍逐日變化的控制因素研究.pdf

1、電離層閃爍是指無(wú)線(xiàn)電信號(hào)穿越電離層傳播時(shí)由電子密度不規(guī)則體引起的電波幅度、相位、極化等的快速隨機(jī)起伏現(xiàn)象。近年來(lái)，隨著 GNSS（Global Navigation Satellite System，即全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）的廣泛應(yīng)用，L波段衛(wèi)星信號(hào)的電離層閃爍特征成為了研究熱點(diǎn)。桂林（地理坐標(biāo)：25.29°N,110.33°E；地磁坐標(biāo)：15.04°N,181.98°E）處在電離層赤道異常區(qū)的北峰附近，屬于電離層閃爍出現(xiàn)最頻繁、影響最嚴(yán)重

2、的地區(qū)之一。本文利用布設(shè)在桂林的電離層閃爍與 TEC監(jiān)測(cè)儀（ISATM）和GSV4004電離層閃爍監(jiān)測(cè)儀2011年9月至2012年12月的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，開(kāi)展了相關(guān)研究。本文的主要工作和研究結(jié)果如下：
　?。?）開(kāi)發(fā)了ISATM觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)后處理軟件，實(shí)現(xiàn)了由ISATM輸出的20Hz采樣率的L1載波相位（即L1 ADR）數(shù)據(jù)計(jì)算相位閃爍指數(shù)σφ。本文首先對(duì)L1 ADR數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。然后，通過(guò)計(jì)算每分鐘內(nèi)消趨勢(shì)后的L1 ADR數(shù)據(jù)序列的標(biāo)準(zhǔn)

3、差來(lái)獲得σφ。最后，將本文開(kāi)發(fā)的 ISATM觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)后處理軟件計(jì)算出的σφ與目前國(guó)際上通用的GSV4004電離層閃爍監(jiān)測(cè)儀計(jì)算出的σφ進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，本文開(kāi)發(fā)的ISATM觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)后處理軟件計(jì)算出的σφ能有效地反映GNSS衛(wèi)星信號(hào)載波相位高頻擾動(dòng)量的強(qiáng)弱（即相位閃爍的強(qiáng)弱），且ISATM觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)后處理軟件計(jì)算出的σφ隨世界時(shí)變化的特征與GSV4004計(jì)算出的σφ隨世界時(shí)變化的特征一致，由此驗(yàn)證了本文開(kāi)發(fā)的ISATM觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)后處理軟件

4、的適用性。
　　（2）結(jié)合桂林的L波段電離層閃爍觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)和IGS提供的15分鐘時(shí)間分辨率的全球VTEC數(shù)據(jù)，在磁平靜條件下，研究了經(jīng)度110°E地區(qū)的赤道異常特征對(duì)桂林L波段電離層閃爍逐日變化的影響。結(jié)果表明，與非閃爍日相比，閃爍日日落后的赤道異常復(fù)蘇現(xiàn)象更為明顯，主要表現(xiàn)為：日落后復(fù)蘇的赤道異常結(jié)構(gòu)持續(xù)的時(shí)間更長(zhǎng)，南、北峰所處的地磁緯度更高，且南、北峰的VTEC峰谷比數(shù)值更大。通常情況下，閃爍日赤道異常結(jié)構(gòu)的南、北峰的VTEC峰