桂林地區(qū)GPS電離層閃爍特征分析.pdf

1、電離層閃爍是指無線電波穿越電離層傳播時(shí),電離層中的電子密度不規(guī)則體所引起的電波振幅、相位和偏振方向的快速隨機(jī)起伏。電離層閃爍可導(dǎo)致信號強(qiáng)度低于平均值,當(dāng)幅度衰落超過接收機(jī)門限值時(shí),將導(dǎo)致信號丟失和周跳等現(xiàn)象,從而嚴(yán)重影響衛(wèi)星通信和導(dǎo)航定位系統(tǒng)的性能。隨著全球范圍內(nèi)通信和導(dǎo)航定位系統(tǒng)對空間平臺的依賴日益增長,電離層閃爍觀測研究顯現(xiàn)出越來越重要的應(yīng)用價(jià)值。隨著 GPS的廣泛應(yīng)用,對GPS電離層閃爍特征的研究受到了越來越多的關(guān)注。桂林(地理坐

2、標(biāo):25.29°N,110.33°E;地磁坐標(biāo):15.04°N,181.98°E)位于磁赤道異常區(qū)的北峰附近,屬于電離層閃爍發(fā)生最頻繁、影響最嚴(yán)重的區(qū)域。本文利用布設(shè)在桂林的GSV4004電離層閃爍監(jiān)測儀的觀測數(shù)據(jù),研究2011年1月至2012年12月(即太陽活動(dòng)高年期間)的GPS電離層閃爍特征。本文的主要研究結(jié)果如下。
　　(1)GPS電離層幅度閃爍僅發(fā)生在地方時(shí)夜間,且主要發(fā)生在春分(即3月和4月)和秋分(即9月和10月)期間

3、的20:00 LT至03:00 LT。GPS電離層幅度閃爍在夏、冬季很少發(fā)生,且春、秋季幅度閃爍的強(qiáng)度明顯大于夏、冬季。
　　(2)GPS電離層幅度閃爍主要發(fā)生在20:30 LT至24:00 LT,表現(xiàn)出對地方時(shí)的強(qiáng)依賴性。在21:00 LT至22:00 LT期間,幅度閃爍事件數(shù)最多。在01:00 LT以后,閃爍事件很少發(fā)生。GPS電離層幅度閃爍主要發(fā)生在桂林上空的南部地區(qū),發(fā)生在桂林上空北部地區(qū)的閃爍事件較少。
　　(3)

4、在2011年1月至2012年12月期間,桂林地區(qū)的夜間GPS電離層幅度閃爍發(fā)生時(shí),往往伴隨相位閃爍、TEC耗空、ROT起伏和ROTI增大現(xiàn)象。此外,幅度閃爍強(qiáng)度較大時(shí)(即S4>0.6時(shí)),出現(xiàn)GPS信號失鎖現(xiàn)象。
　　(4)桂林地區(qū)GPS電離層閃爍主要發(fā)生在磁平靜日,磁擾日期間幅度閃爍事件很少發(fā)生。分析地磁活動(dòng)對桂林地區(qū)GPS電離層閃爍的影響后發(fā)現(xiàn),當(dāng)dDst/dt(即Dst隨時(shí)間的變化率)極小值的出現(xiàn)時(shí)間對應(yīng)于桂林地區(qū)日落時(shí)段(

5、即17:00 LT–21:00 LT),則有利于幅度閃爍的發(fā)生;若dDst/dt極小值的出現(xiàn)時(shí)間對應(yīng)于桂林地區(qū)的其他地方時(shí)時(shí)段,則不利于幅度閃爍的發(fā)生。在2011年1月至2012年12月期間,大多數(shù)情況下地磁擾動(dòng)日內(nèi)dDst/dt的極小值出現(xiàn)時(shí)間對應(yīng)于桂林地區(qū)的非日落時(shí)段,因此磁暴對桂林地區(qū)GPS電離層閃爍主要起抑制作用。
　　本文分析得到的桂林地區(qū)GPS電離層閃爍特征與以往觀測得到的低緯地區(qū)GPS電離層閃爍特征比較吻合,說明利用