本文關(guān)鍵詞：基于多星座GNSS數(shù)據(jù)的電離層層析技術(shù)研究

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【摘要】：隨著全球定位系統(tǒng)(GPS)的出現(xiàn)和發(fā)展,使得衛(wèi)星與計(jì)算機(jī)層析(CT)技術(shù)結(jié)合的電離層層析技術(shù)成為電離層的主要探測手段。電離層層析技術(shù)不僅有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)電離層探測方法的不足,還為確定電離層的精細(xì)結(jié)構(gòu)提供了一種新的理論與技術(shù)。GPS地面觀測站點(diǎn)不足,觀測視角有限等原因,使得層析結(jié)果仍不是很理想。隨著科技的進(jìn)步,全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)也從單一化變得多元化起來,出現(xiàn)了GPS、GALILEO、GLONASS、BDS等多個導(dǎo)航系統(tǒng)。多星座導(dǎo)航系統(tǒng)可見星數(shù)目增多,使更多的衛(wèi)星信號穿過電離層,進(jìn)而可以獲得更多的電離層總電子含量(TEC)的真實(shí)值,從而借助層析技術(shù)獲得更精確的電離層電子密度。本文利用多星座GNSS數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源,借助MIDAS層析方法反演出了歐洲地區(qū)電離層電子密度。首先,通過對歐洲地區(qū)多星座GPS、GLONASS、GALILEO、BDS數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,結(jié)合雙頻載波相位觀測方程求出反演的輸入TEC。其次,通過對MIDAS方法的改進(jìn)反演重構(gòu)了2013年3月電離層電子密度,并對其進(jìn)行了精度分析和驗(yàn)證。同時,利用基于多星座GNSS數(shù)據(jù)的電離層層析技術(shù)探測了2013年3月17日和2015年3月17兩次磁暴電子密度的特點(diǎn),分析了磁暴影響下電離層的異常變化。本文驗(yàn)證了基于多星座GNSS數(shù)據(jù)的層析技術(shù)反演結(jié)果的正確性,證明了基于多星座GNSS數(shù)據(jù)的層析技術(shù)與僅基于GPS數(shù)據(jù)的層析技術(shù)相比,反演的電子密度更能反映電離層的真實(shí)結(jié)構(gòu),同時說明了基于多星座GNSS數(shù)據(jù)的電離層層析技術(shù)在探測不同磁暴下電離層的異常結(jié)構(gòu)中發(fā)揮了重要作用。
【關(guān)鍵詞】：多星座 GNSS MIDAS 層析反演 電子密度
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN967.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 電離層概述9-10
• 1.2 電離層探測手段及發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.3 研究意義11-12
• 1.4 本文研究思路12-14
• 第二章 多星座GNSS數(shù)據(jù)及電離層層析原理14-26
• 2.1 多星座GNSS數(shù)據(jù)14-18
• 2.1.1 RINEX數(shù)據(jù)格式14-17
• 2.1.2 SP3數(shù)據(jù)格式17-18
• 2.2 電離層層析原理18-19
• 2.3 雙頻信號獲取電離層的TEC19-22
• 2.3.1 偽距觀測法21
• 2.3.2 載波相位觀測法21-22
• 2.4 MIDAS層析算法22-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 多星座GNSS電離層層析算法26-43
• 3.1 構(gòu)建多星座觀測站點(diǎn)全球分布圖確定反演區(qū)域26-27
• 3.2 選擇合適的觀測參數(shù)處理多星座GNSS數(shù)據(jù)27-30
• 3.3 利用多星座GNSS數(shù)據(jù)求反演區(qū)域TEC30-37
• 3.3.1 利用多星座GNSS數(shù)據(jù)求單個站點(diǎn)TEC30-31
• 3.3.2 目標(biāo)區(qū)域電離層的穿刺點(diǎn)分布31-33
• 3.3.3 GPS和GNSS電離層TEC數(shù)值比較33-37
• 3.4 反演區(qū)域電離層的電子密度37-40
• 3.5 層析結(jié)果的平均偏差40-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 第四章 利用多星座GNSS數(shù)據(jù)層析技術(shù)檢測磁暴43-53
• 4.1 地磁指數(shù)43-45
• 4.2 兩次磁暴時刻電離層的TEC45-46
• 4.3 兩次磁暴前后電子密度分布分析46-50
• 4.4 兩次磁暴前后層析電子密度精度分析50-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第五章 結(jié)論53-55
• 5.1 總結(jié)與結(jié)論53-54
• 5.2 下一步的工作展望54-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 致謝58-59
• 碩士期間發(fā)表的論文59

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本文編號：815944