利用双频GPS数据研究区域电离层TEC变化规律

利用GPS双频观测数据分析了仪器偏差对计算电离层TEC的影响,结果表明忽略仪器偏差的影响不能正确反映测站上空电离层总电子含量的变化规律。验证了短期内仪器偏差的稳定性,并在此基础上研究了2005年太阳活动低峰年区域电离层VTEC的周年变化规律,揭示了电离层VTEC半年变化、季节性变化及冬季异常等现象。     

GPS仪器偏差的求解方法及其对电子总量的影响

指出了仪器偏差对计算电离层电子总量的影响，提出一种消除仪器偏差的方法，并依此方法计算了乌什和鼎新站2000年7月13日各个卫星交叉点沿天顶方向上的总量(VTEC)。分析表明，只有合理消除仪器偏差的影响，利用GPS观测资料计算的VTEC才更加可靠，才能更好地反映出电离层的实际变化情况。     

太阳活动高峰年山东区域电离层时空变化研究

2012年为太阳活动高峰年份,为了研究太阳活动高年区域电离层的变化特征,该文选取了山东区域内的SDCORS站点,构建了山东区域垂直电子含量(VTEC)球谐格网模型,对该年山东区域电离层时空变化规律进行分析。实验研究表明,在空间变化上山东区域电离层表现出较强的纬度相关性,出现了明显的分层现象。同时给出了山东电离层在时间上呈现出的时段变化、日变化、月变化、季节变化,发现VTEC受太阳活动影响较大,除了存在明显的单峰和双峰结构外,该年还发生了半年度异常现象。     

全球电离层时空变化特性分析

采用谱分析和小波分解的方法对全球电离层VTEC量的时空变化特性进行了分析。使用IGS中心发布的全球电离层网格图数据,分别从高中低纬度全年变化特性、南北半球全年变化特性、全球范围内随经纬度的变化特性对电离层VTEC进行了分析。结果表明,高中低纬度地区VTEC量具有周日和半周年变化现象,在二分点处存在峰值,南半球电离层较北半球电离层活跃,经度变化对VTEC值的影响较纬度变化大,总体上,太阳辐射是电离层活动的主要影响因素。     

GEO卫星区域电离层监测分析

由于GEO卫星的静地特性,由双频观测数据获取的穿刺点垂直总电子含量(VTEC)可以充分反映电离层的时域变化,而根据地面监测站的分布,可以进一步获取VTEC的空域变化.分析根据区域卫星导航系统观测数据计算VTEC的精度,理论分析表明VTEC精度优于2 TECU.根据实测数据计算分析我国高、中、低纬度不同穿刺点电离层平时、磁暴期间的周日变化特性和2011年全年变化特性,并与IGS全球电离层图(GIM)的穿刺点插值结果进行分析比较.结果表明,两者在电离层周日和全年变化趋势上具有很好的一致性,但磁暴期间我国低纬度地区GIM误差的峰值可达29TECU,2011年全年评估结果GIM误差标准差为2～8 TECU.根据2011年的观测结果,电离层VTEC呈现出明显的半年异常现象.区域卫星导航系统为我国的电离层监测尤其是空间天气期间的电离层监测提供了新的支持.     

广西及周边地区电离层时空特性分析北大核心CSCD

针对电离层延迟对导航定位精度的影响,该文利用IGS提供的2012—2015年的电离层VTEC数据,基于时序分析、快速傅里叶分析和线性回归分析方法,研究了广西及周边地区电离层的时空变化,结合相应的太阳、地磁活动数据分析太阳活动、地磁活动与电离层的相关性。结果显示:广西及周边地区电离层VTEC值在纬向上随纬度升高而降低,在经向上几乎不变;探测得到VTEC具有365.7天的年周期和182.9天的半年周期;无论在太阳活动高、低年,VTEC春季达最大值,2014年和2015年出现冬季异常现象;VTEC变化与太阳长期活动存在较好相关性,相关系数在0.57左右;VTEC在地磁活动高发期时与Dst有较好的相关性,相关系数达0.52。     

基于GPS的2003年10月28日太阳耀斑的电离层响应研究

本文利用VTEC(the Vertical Total Electron Contents)增量和VTEC变化率分析了电离层在2003年10月28日太阳耀斑期间中国的四个IGS跟踪站的响应情况.通过分析比较说明用VTEC变化率似更适合探测电离层对太阳耀斑的响应,并有望发现耀斑期间电离层的一些扰动现象,但在能得到高精度的绝对离层延迟的情况下,利用VTEC增量能准确全面地反映电离层对耀斑响应的整体变化情况.     

广西及周边地区电离层时空特性分析

针对电离层延迟对导航定位精度的影响,该文利用IGS提供的2012—2015年的电离层VTEC数据,基于时序分析、快速傅里叶分析和线性回归分析方法,研究了广西及周边地区电离层的时空变化,结合相应的太阳、地磁活动数据分析太阳活动、地磁活动与电离层的相关性。结果显示:广西及周边地区电离层VTEC值在纬向上随纬度升高而降低,在经向上几乎不变;探测得到VTEC具有365.7天的年周期和182.9天的半年周期;无论在太阳活动高、低年,VTEC春季达最大值,2014年和2015年出现冬季异常现象;VTEC变化与太阳长期活动存在较好相关性,相关系数在0.57左右;VTEC在地磁活动高发期时与Dst有较好的相关性,相关系数达0.52。     

一种利用GNSS非差载波观测量近实时计算VTEC的方法

提出了一种采用载波观测量组成电离层观测值计算天顶电离层总电子含量(VTEC)的方法,以克服GNSS伪距观测值多路径效应及频间偏差对VTEC计算的不利影响,并采用广播星历来提高计算结果的实时性。在强电离层活动下的零(短)基线实验结果表明,采用该方法计算的VTEC结果精度优于采用载波平滑伪距观测量的计算结果。初步验证了该方法用于区域电离层活动监测的可行性。     

不同活跃状态下香港区域电离层建模分析

针对如何选取合适的区域电离层模型阶数的问题，该文研究了不同活跃状态下香港区域电离层模型的精度，提供了电离层平静期、活跃期、异常期区域电离层球谐函数建模的最佳阶数。利用低纬度香港CORS网数据，建立区域电离层模型，通过对比欧洲定轨中心(CODE)电离层产品验证了区域电离层模型最佳阶数的建模精度。在约110 km区域范围内，研究结果表明：(1)电离层平静期，1～5阶球谐模型垂直电子总含量(VTEC)建模效果相当，相对于CODE产品VTEC偏差的均值为2.286～3.300 TECU;(2)电离层活跃期和异常期，2阶模型VTEC建模精度最高，相对于CODE产品VTEC偏差的均值分别为4.121、4.546 TECU;(3)随着球谐模型阶数增加，2阶以上球谐模型电离层拟合精度无显著提升；(4)随着电离层活跃更加剧烈，球谐模型拟合残差逐渐增大，拟合效果和建模精度出现下降。