基于GNSS的电离层层析及日变化分析

发布时间：2020-10-23 10:43

　　 随着全球卫星导航定位系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)的逐渐成熟,GNSS技术在各个行业的应用越来越广泛,其中,GNSS技术在电离层研究领域的应用已经成为日地空间环境研究的热点。电离层中电子含量变化情况、电子密度的分布以及时空变化特征对于电离层探测技术的发展和应用有着至关重要的作用,因此准确获取这些参数以及参数的变化情况,对电离层的扰动或电离层异常现象的研究和监测有着非常实用的价值。电离层层析技术于1988年首次提出,近三十年得到了快速发展。虽然电离层相关研究有了一定的进展,但由于电离层中电子含量和电子密度分布的复杂性,对电离层层析技术的研究仍处于初级阶段。迄今为止,仍没有理想的层析反演模型反映电离层电子密度的真实分布状态,电离层电子密度的反演精度也有待进一步提高。因此,本文在诸多学者的研究基础上,针对电离层层析问题展开,引入CORS系统数据,采用电离层单模型(TEC/VTEC函数模型)提取穿刺点处TEC/VTEC,并利用乘法代数重构算法重构区域电子密度,进而基于层析结果对2010年11月19日江苏上空区域电离层时空变化特性进行分析。本文主要内容如下:(1)概述电离层研究的发展历史和发展现状,对电离层探测技术的主要方法进行分析。(2)针对电离层电子含量反演问题,在分析影响电子含量反演精度因素的基础上,给出了基于GNSS的TEC/VTEC模型,并在TEC提取过程中重点分析了码偏差的产生以及对电子含量估计影响。最后,依据江苏CORS观测数据,采用电离层单层模型(TEC/VTEC模型)提取穿刺点处的TEC/VTEC值,实验结果表明本文方法具有一定可靠性。(3)针对电离层层析问题,在TEC提取的基础上采用乘法代数重构算法(MART)重构区域上空电离层电子密度,并与国际电离层参考模型(IRI2012)进行对比分析,结果表明采用本文方法得到的区域重构精度较IRI2012模型提高了 73%。(4)采用2010年11月19日江苏CORS系统观测数据提取区域上空电离层电子总含量TEC,并对该区域电子密度进行重构,在此基础上,对该区域电离层的日变化情况进行分析和总结。
【学位单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P228.4
【部分图文】：

即对天空发射脉冲波，发现返回时的时间却不尽相同，高度也不同，因此，Ａｐｐｌｅｔｏｎ将??反射的不同高度面按英文字母进行了排序，从低到高依次为Ｄ、Ｅ、Ｆ，后来经过研究商??讨，将Ｆ层划分为Ｆ１、Ｆ２两层，分层情况如图１所示。电离层中的每一层都表现出不??同的时空特征，现将各层的结构特征及分布情况总结如下：??－８?－??

图２平滑前Ｐ１－Ｐ２的波动图??－１７－??

图３平滑后Ｐ１－Ｐ２的波动图??Ｆｉｇ．３?Ｗａｖｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｐ１－Ｐ２?ａｆｔｅｒ?ｓｍｏｏｔｈｉｎｇ??
【参考文献】

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1 汤俊;;GNSS三维电离层层析算法及电离层扰动研究[J];测绘学报;2015年01期

2 于思博;;刍议测量工作中GPS的应用及原理[J];黑龙江水利科技;2014年10期

3 闻德保;张啸;张光胜;欧吉坤;袁运斌;;基于选权拟合法的电离层电子密度层析重构[J];地球物理学报;2014年08期

4 闫相相;;基于GPS和DEMETER卫星数据的地震电离层电子浓度异常变化研究[J];国际地震动态;2014年07期

5 段景春;;太阳风暴的特点及其对航天飞行器的影响[J];吕梁教育学院学报;2014年02期

6 张笑凡;何宏;陈键锋;;TEC浓度误差变化分析[J];测绘与空间地理信息;2014年05期

7 姚宜斌;汤俊;张良;何畅勇;张顺;;电离层三维层析成像的自适应联合迭代重构算法[J];地球物理学报;2014年02期

8 彭荣群;张连俊;糜正琨;;NGN业务分发平台的研究现状及未来发展[J];电信科学;2013年06期

9 陈鹏;;GNSS电离层层析及震前电离层异常研究[J];测绘学报;2013年03期

10 李慧;袁运斌;闫伟;李子申;;附加平滑约束的电离层层析反演[J];武汉大学学报(信息科学版);2013年04期

本文编号：2852929