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