天基GPS电离层探测技术的设计及验证
电离层研究对于我国科学研究、军事应用等都有着非常重大的意义.目前国内针对电离层的天基探测手段较少,天基GNSS电离层掩星探测技术是一种新型的天基电离层探测技术,相比于其它探测系统,GNSS电离层掩星探测技术具有成本低、多源发射、全球覆盖等优点.本文介绍了一种应用于在轨的GPS电离层探测技术,LEO在轨飞行期间,受接收天线波束角度、增益等限制,导致不能捕获全方位的GPS掩星事件.本文假定LEO以500km的轨道高度飞行,并对电离层掩星天线做了约束,详细的分析了在该约束条件下掩星事件的分布情况,为后面系统应用分析做了理论支持.针对在轨飞行期间,受系统硬件资源限制,会出现部分掩星事件不能完全捕获的工况.本文设计验证了一种新型电离层反掩技术,采用指数外推TEC校正算法对不完整掩星事件进行处理,以增加掩星事件的总体样本数,为后续电离层探测技术的全球化做理论支持.本文最后以航天恒星自研的GNSS掩星信号源进行了实际的接收验证,实际接收处理24小时的掩星数据,采用两种处理方式对电离层电子密度进行反演,分析结果表明,采用外推校正方式同样可以满足电离层探测精度,两者F2层峰值密度误差小于2％.
电离层探测 全球定位系统 全球导航卫星系统 电子密度
阚亮 方益杭 韩俊博 李烨 杨小江 李向宇 汤丁诚
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2017-05-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）