本文關(guān)鍵詞：電離層受中小型磁暴影響特征的GNSS數(shù)據(jù)分析

  更多相關(guān)文章： 中小型磁暴 電子總含量 GNSS 電離層擾動(dòng) 小波分析 SADM-GPS算法

【摘要】：電離層是日地空間環(huán)境的重要組成部分,與人類生產(chǎn)生活密切相關(guān)。由于太陽活動(dòng)等因素引起的磁暴會(huì)導(dǎo)致電離層異常擾動(dòng),進(jìn)而影響到GNSS導(dǎo)航定位和授時(shí)的精度,并對通訊系統(tǒng)、空間飛行器等造成嚴(yán)重影響。以往的研究主要集中在電離層對大型磁暴的響應(yīng)特征分析,缺少中小型磁暴對電離層影響的研究,因此,本文針對中小型磁暴對電離層影響的特征進(jìn)行系統(tǒng)分析研究,這對于進(jìn)一步提高GNSS導(dǎo)航定位精度以及深入研究不同等級磁暴對電離層影響特征和規(guī)律具有理論和應(yīng)用價(jià)值。近年來,隨著全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System,GNSS)探測電離層技術(shù)的不斷發(fā)展,基于GNSS的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行電離層的動(dòng)態(tài)監(jiān)測被認(rèn)為是一種有效可靠的電離層探測手段。本文利用北美地區(qū)密集GNSS臺(tái)站網(wǎng)觀測數(shù)據(jù),重點(diǎn)針對2012年1月1日至2013年12月31日發(fā)生的全部中小磁暴期間的電離層擾動(dòng)進(jìn)行特征提取、分析,并統(tǒng)計(jì)其變化規(guī)律,主要內(nèi)容如下：(1)基于雙頻GNSS跟蹤站網(wǎng)觀測數(shù)據(jù),在對原始觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致預(yù)處理的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)聯(lián)合載波相位和偽距觀測值的高精度、高時(shí)空分辨率的電離層電子總含量TEC(Total Electron Content,TEC)的反演;(2)針對以往電離層擾動(dòng)計(jì)算方法在提取微小擾動(dòng)方面的不足,引入多分辨率小波變換方法,提取中小型磁暴引起的TEC擾動(dòng)值,進(jìn)而利用SADM-GPS (statistical angle of arrival and doppler method for GPS)方法消除衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)對電離層行擾參數(shù)計(jì)算的影響；(3)利用北美地區(qū)352個(gè)GNSS跟蹤站觀測數(shù)據(jù),基于上述方法對2012年至2013年的全部中小型磁暴期間電離層行擾的參量(水平相速度、方位角、周期)進(jìn)行計(jì)算；(4)對上述計(jì)算結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果表明：中小型磁暴引起的TEC擾動(dòng)幅值在0.2-2.5TECU之間,平均水平相速度為100～600 m/s,方位角約在120。-240。之間,即TID傳播方向?yàn)槲髂戏较蚧驏|南方向,周期在20min-128min之間。中等磁暴期間冬季的TEC擾動(dòng)幅值與水平相速度值相對于其他季節(jié)偏小。而小型磁暴引起的TEC擾動(dòng)值相對于大中型磁暴引起的TEC擾動(dòng)值偏小,其幅值約在0.2-1.2TECU之間,但同樣具有明顯的擾動(dòng)現(xiàn)象。平均水平相速度為100～280 m/s,方位角約在140。-240。之間,周期同樣在20min-128min之間。在此結(jié)果基礎(chǔ)上,初步討論了中小型磁暴驅(qū)動(dòng)的電離層行擾的物理機(jī)制。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P228.4;P352

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本文編號(hào)：1180876