主页 > IONO+:电离层闪烁检测技术

IONO+:电离层闪烁检测技术

电离层、闪烁和卫星信号

来自GNSS卫星的信号传播20,000km到达地球,大部分行程基本上畅通无阻。然而,在地球大气层中,尤其是电离层(地球上方100至1000km之间的带电层)中,GNSS信号发生折射和衍射,可导致信号延迟和失真。

顾名思义,电离层包含带电荷或被电离的粒子,这是与太阳发射的高能粒子相互作用的结果。这些电离粒子平稳或均匀分布时,GNSS接收机可以根据模型计算它们对卫星信号的影响。当电离层出现不规则状况时,问题出现了。这些不规则状况为电离层电子密度的局部波动,可使GNSS信号的相位和振幅失真,产生称为闪烁的波动。电离层闪烁(IS)通常用两个指数来表示:

S4:振幅闪烁指数,和

  • σφ:相位闪烁指数

      何处?

闪烁事件在地磁赤道附近区域发生的最多、最密集,南极和北极也会发生,但是程度较小。与其他自然现象类似,它们的出现是不可预测的,西欧和美国的中纬度地区也曾报道过闪烁事件。

 

何时?

太阳运动用太阳黑子数量来衡量,大量记录资料证明存在11年的周期性。太阳活动高峰期的特征是频繁的太阳耀斑,一阵阵释放出强大的高能质子和X射线。这些粒子然后与地球大气层相互作用,使接近太阳活动高峰期的年份闪烁事件增加。闪烁事件还在每天的历程中表现出变化,日落促使电离层活动急剧增加,可持续数小时之久。

 

 

闪烁事件还在每天的历程中表现出变化,日落促使电离层活动急剧增加,可持续数小时之久。

闪烁对GNSS定位意味着什么?

GPS或者更普遍的GNSS(全球导航卫星系统)接收机利用环绕地球轨道飞行的卫星发送的信号计算它们的位置。太阳活动的增加会产生所谓的电离层闪烁事件,降低卫星信号的质量。对于标准型GNSS接收机,温和的闪烁可使位置精度降低数米。更严重的闪烁可造成周跳,极端情况下,可导致信号锁完全缺失。这些时候,即便正常的无线电通信也会被闪烁严重干扰。因此,无论您在巴西从事精准农业,在阿拉斯加进行石油勘探,还是在新加坡经营大型建设项目,最好确保您的精准GNSS系统具有电离层稳健性。

磨砺我们的IONO+算法

 

巴西是一个经常被闪烁困扰的国家,作为在这个国家参与各种项目的直接成果,Septentrio开发出IONO+技术。采用IONO+技术的Septentrio接收机,能够在阻扰标准型接收机的条件下持续跟踪信号。它还使Septentrio接收机能够识别闪烁事件,限制它们可能对位置精度产生的任何不利影响。上图表示的是静态接收机在闪烁期间计算的高度:IONO+算法正确识别受闪烁影响的信号,将其从位置计算中去除。

IONO+技术的目的是减轻正常活动和闪烁的电离层的不利影响。采用标准RTK定位技术时,通常需要参考站网络,对电离层延迟进行插补,在流动站对它们进行补偿。采用IONO+技术时,电离层延迟在内部估算,不需要参考站网络。一个基线达40km的参考站就足够,如果电离层处于平静状态,基线甚至可达80km。

更多详细信息和实例,请参见我们的技术论文(英文版):CALIBRA:在巴西减轻电离层闪烁对精确定位的影响

摘录自:https://www.septentrio.com/zh-hans/ionodianlicengshanshuojiance














     企业微信

    

我司企业微信 Close
the qr code