电离层闪烁对海事卫通HSD传输性能的影响

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电离层闪烁对卫星导航系统性能影响的仿真分析

统性能影响的仿真分析
刘钝，卫民，甄冯健，忠新，宝田邓马
（国电波传播研究所，东青岛２６０）中山６１７
摘要：电离层闪烁是影响卫星导航系统定位性能的重要因素之一。通过仿真方法对中
因此，离层闪烁的影响是卫星导航系统应用电领域关注的一个重要问题。电离层闪烁的影响可
卫星导航接收机接收信号的载噪比ＣＮ。可／由如下模型获得
Ｃ／。Ｃ＋Ｂ＋Ｇ。Ｌ一（＋ＩＮ一＋Ｎ。）（）１
烁严重时会引起接收机环路的失锁，其是载波跟尤
型，出电离层闪烁参量（闪烁指数Ｓ）给如４随时间、
季节、地理位置的变化分布，真分析卫星导航系仿
统性能受电离层闪烁影响的分布特性，并作为闪烁
重要因素之一。电离层闪烁对卫星导航系统的影
高发区，此，对我国区域开展电离层闪烁对卫因针
星导航系统性能的影响研究具有重要意义。在电离层闪烁对卫星导航系统影响的仿真中，
建立闪烁情况下的接收机环路误差模型，仿真分析
式中：Ｃ为接收机天线端接收到的最小信号强度，
通过对闪烁期间用户接收机定位性能的变化进行

电离层闪烁对全球导航卫星系统_GNSS_的定位影响分析_刘钝

电离层闪烁对全球导航卫星系统(GNSS)的定位影响分析刘　钝,冯　健,邓忠新,甄卫民(中国电波传播研究所,山东青岛266107) 摘　要:电离层闪烁是影响卫星导航系统定位性能的重要因素之一,中国南方区域是全球电离层闪烁多发区之一,开展电离层闪烁对卫星导航系统性能的影响研究具有重要意义。

利用中国区域的电离层闪烁数据和GPS测量数据,对电离层闪烁情况下的用户定位性能进行了比较分析,发现电离层闪烁将引起用户定位误差的普遍增大,严重时可能出现定位异常,电离层闪烁对不同的定位应用方式具有不同程度的影响,电离层闪烁对卫星导航系统的多种影响是卫星导航系统的重要威胁之一。

关键词:电离层闪烁;全球导航卫星系统;定位中图分类号:T P79 文献标志码:A 文章编号:1008-9268(2009)06-0001-080引　言电离层闪烁是影响卫星导航系统定位性能的重要因素之一。

电离层闪烁将引起穿越其中的卫星信号的快速起伏,使导航接收机接收信号的信号载噪比快速抖动、信噪比下降,甚至引起卫星信号的中断[1]。

电离层闪烁对卫星导航系统的影响包括接收机码测量精度的降低、载波周跳的有效检测、电离层延迟的精确修正、DOP因子增大等。

上述各种效应之间又是相互影响的。

因此,在对闪烁对卫星导航系统产生上述影响分析的基础上,应进一步针对用户最终的定位结果进行分析。

对卫星定位方法及精度分析进行了简单的介绍;对不同用户定位方法在电离层闪烁情况下的结果进行了比较,并针对电离层闪烁影响的各个方面进行了分析;最后得出一些电离层闪烁影响的结论。

1　电离层闪烁对卫星导航系统影响的分析方法1.1　卫星导航系统定位方法及精度评估卫星导航系统伪距观测方程一般可表示为[2]: PR i=ρj i+b i-B j+I j i+T i+T j gd+M PR+E PR(1)其中,i=1,2,表示不同观测频率;j为卫星编号,表示不同的卫星;P R i为码伪距测量;ρj i为接收机至卫星的几何距离;b i,B j分别表示接收机钟差和卫星钟差;I j i,T i分别表示电离层延迟和对流层延迟;T j gd为卫星的硬件频间偏差;M PR,E PR为多路径误差和观测噪声误差。

电离层闪烁对GPS系统定位性能的影响研究_刘钝

第25卷第4期2010年8月电波科学学报CH INESE JO URNAL OF RADIO SCIENCEVol.25,No.4August,2010文章编号1005-0388(2010)04-0702-09电离层闪烁对GPS系统定位性能的影响研究刘钝1冯健1,2邓忠新1甄卫民1(1.中国电波传播研究所青岛研发中心,山东青岛266107;2.西安电子科技大学,陕西西安710071)摘要电离层闪烁是影响卫星导航系统定位性能的重要因素之一。

利用中国区域的电离层闪烁数据和GPS测量数据,从接收机码伪距测量性能、载波周跳检测、电离层延迟修正、精度因子变化等方面对卫星导航系统受到的电离层闪烁影响进行了分析研究,并对电离层闪烁情况下的用户定位性能进行了比较研究,结果表明:电离层闪烁一般情况下会引起用户定位误差的增大,严重时用户失去定位能力。

电离层闪烁对用户定位的影响表现在多个方面,难以通过简单的模型进行修正。

因此,电离层闪烁是影响GPS系统性能的重要因素之一。

关键词电离层闪烁;全球导航卫星系统;定位精度中图分类号P352,P228.4文献标志码A1.引言电离层闪烁将导致穿越电离层的无线电信号快速起伏,严重时会引起信号的中断,因此是影响各种地空无线电系统性能的重要因素。

电离层闪烁效应在低纬的赤道异常区最为强烈,我国南方区域正处于磁赤道异常区的北峰区域,是全球范围内电离层闪烁出现最频繁、影响最严重的地区之一。

随着GPS应用发展的日益广泛,对GPS易受影响的研究也得到重视,电离层闪烁对卫星导航系统的影响成为一个研究的重点。

美国由于建设有GPS以及WAAS系统,因此,较早地电离层闪烁对卫星导航系统的影响研究,研究范围包括赤道区域和极区的电离层闪烁影响。

加拿大由于地处高纬,重点开展了极区电离层闪烁的影响研究。

随着EGNOS系统和GALILEO系统的建设,欧洲也开展有电离层闪烁对卫星导航系统影响的研究。

这些研究主要包括两个方向的工作:一是开展电离层闪烁监测及预报技术研究,如美国的C/NOFS(通信导航中断预报系统)相关研究,我国台湾和美国联合开展的COSM IC计划等。

电离层闪烁对GPS接收机捕获性能的影响

电离层闪烁对GPS接收机捕获性能的影响I. 引言- GPS接收机在定位导航中有重要应用- 电离层闪烁是电离层扰动的一种形式- 本文探讨电离层闪烁对GPS接收机捕获性能的影响II. 电离层闪烁现象- 电离层结构与特性概述- 电离层闪烁的产生机制- 电离层闪烁的特征指标III. GPS接收机捕获性能- GPS信号接收原理- GPS接收机捕获信号的过程- GPS接收机捕获性能的指标及影响因素IV. 电离层闪烁对GPS接收机捕获性能的影响- 电离层闪烁对接收机前端灵敏度的影响- 电离层闪烁对接收机捕获时间的影响- 电离层闪烁对GPS星座跟踪的影响V. 应对措施与未来研究方向- 电离层监测技术及数据处理方法- 电离层闪烁情况的预测与预警- GPS接收机抗干扰技术的研究与应用VI. 结论- 电离层闪烁对GPS接收机捕获性能具有显著影响- 应对措施可提高GPS定位导航的可靠性和精度- 未来需要进一步深入研究电离层闪烁的影响和应对措施。

I.引言全球定位系统（GPS）是一种基于卫星导航的应用系统，对各种领域具有广泛的应用，如航空航天、交通运输、地球科学和军事安全等。

GPS技术通过接收卫星发射的信号，利用信号传输时间差计算出接收机与卫星的距离，进而实现接收机的位置、速度和时间的精确测量。

然而，GPS信号穿过大气层时会受到大气中电离层的影响，从而导致信号失真、衰减甚至中断。

而电离层闪烁是电离层扰动的一种形式，可以造成GPS信号的时频特性的波动和削弱，使GPS定位精度受到影响。

因此，研究电离层闪烁对GPS接收机捕获性能的影响成为GPS技术研究领域中的一个重要课题。

本文将从电离层闪烁现象、GPS接收机捕获性能和电离层闪烁对GPS接收机捕获性能的影响三个方面对该问题进行阐述和探讨。

II. 电离层闪烁现象电离层是位于地球大气层上部区域的一层电离气体，其高度范围在60千米到1,000千米之间，主要成分是氧气和氮气，也含有一定的稀有气体和水蒸气等。

电离层扰动对局域增强系统的影响分析

围内的连续高精度导航定位功能，精度远高于现有
的任何航路导航系统，因此，被国际民航组织推荐
为航空应用的主要导航手段。
ＬＡＡｓ系统分析了影响系统性能的电离层环境要素，对电离层扰动环境的各种影响效应进行了分析，并进一步提出了相应的系统应对措施。
１）电离层暴
是为满足精密进近应用需求而建立的局域性
ＧＮＳＳ增强系统＿１］。
电离层延迟的空间相关性是影响ＧＮＳＳ差分
源于太阳爆发的强磁暴使电离层环境发生扰动，伴随强磁暴的发生，全球范围内的电离层都会出现剧烈变化，称为电离层暴］。电离层暴在开始
６８
全
Hale Waihona Puke 球定位系统
第４Ｏ卷
位产生严重影响。
对于ＬＡＡＳ系统而言，一般认为电离层延迟的梯度变化为２～５ｍｍ／ｋｍＥ３，４￣。如图２所示，对
２）电离层闪烁电离层中存在的不均匀体结构会引起穿越其中的导航卫星信号强度和相位发生快速的随机起
化不仅引起电离层延迟的剧烈变化，还会引起较大
的电离层延迟梯度变化。电离层延迟梯度的存在
将降低电离层延迟的空间相关性，对ＧＮＳＳ差分定

电离层闪烁对导航接收机性能的影响

等效传输信道模型，通过数值仿真对比分析了电离层闪烁对接收信号幅度、载波相位、码相位、载噪比和Ｉ／Ｑ支路跟踪值的性能影响。结果表明：电离层闪烁会使接收载噪比出现深度的快速衰落，严重时会出现高达５ｄＢ的突降，从而显著地影响用户的定位性能；在相同的电离层闪烁强度下，较小的环路带宽会发生较弱的载波相位周跳。关键词电离层闪烁；载噪比；载波相位；去相关；接收机；导航
４
结束语
利用电离层闪烁模型，结合数值仿真，对典型电离层闪烁场景下的接收机性能进行了对比分
析。在电离层闪烁较为明显的条件下，接收机载噪比出现深度的快速衰落，严重时会使接收机载噪比出现高达５ｄＢ的突降，将显著影响用户的定位性能。而在相同的电离层闪烁强度下，相对于较大的接收环路带宽，较小的环路带宽会使载波相位周跳程度较弱。因此，为弱化电离层闪烁对接收机性能的影响，应选择较小的环路带宽。
Ｅ２］［３］
甄卫民，陈丽．中国电离层闪烁监测和预报［Ｊ］．电波科学学报，２００４，１９（增刊）：２０７—２０８．刘钝，甄卫民，冯健，等．电离层闪烁对卫星导航系统性能影响的仿真分析［Ｊ］．全球定位系统。２０１１（１）：７
Ｉ，ＩＵＤＵＮ・ＺＨＥＮＷＥＩＭＩＮ，ＦＥＮＧＪＩＡＮ，ｅｔ
ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ１２．
冯健，刘钝，甄卫民．卫星信号仿真电离层闪烁模型研究［Ｊ］．全球定位系统，２０１３（３）：１３
ＦＥＮＧＪＩＡＮ，Ｉ．ＩＵｓｉｇｎａｌＤＵＮ，ＺＨＥＮＷＥＩＭＩＮ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｉｏｎｏｓｐｈｅｒｉｃｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ
ｆｏｒ
ａ１．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｉｏｎｏｓｐｈｅｒｉｃｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｉｏｎ
１２．
ｅｆｆｅｃｔｓ

北斗导航信号电离层闪烁模拟及其影响

北斗导航信号电离层闪烁模拟及其影响孙鹏跃;黄仰博;唐小妹;孙广富【摘要】Due to its accidental,sudden and regional characteristics,the simulation of GNSS navigation signals under ionospheric scintillation is difficult to be implemented accurately.The ionospheric scintillation time-series generation method based on Gamma distribution and zero-mean Gaussian distribution was proposed.With the NSS8000,a multi-system navigation signal simulator developed by our department,the hardware architecture of BeiDou navigation signal simulation under ionospheric scintillation was given.Then based on this,by intermediate frequency signal sampling and software receiver processing,the impact of ionospheric scintillation on BeiDou receiver tracking loops was analyzed.The results indicate that the code tracking error can reach 0. 05 chips when the phase scintillation index is 0 and amplitude scintillation index is 0. 9,while the carrier tracking error can reach 15 degrees when the amplitude scintillation index is 0 and the phase scintillation index is only 0. 5,which the carrier tracking loops is almost loss of lock.%电离层闪烁具有突发性、偶发性和区域性，且难以建模准确刻画。

电离层闪烁对卫星导航系统的影响与监测方法分析

Ｓ４＝０．８
莒１０ｏ
｛ＩｌｌＩ９１ｉ；骺晤
３Ｏ
３２
３４
３６
３８
４Ｏ
４２
４４
４６
４８
５Ｏ
载噪比（ｄＢ）
图１不同闪烁强度下的跟踪误差仿真
４５ — — — — 。— —— — — — — —
＋＋
由伪码观测的误差模型：
南
（３）
两个参数：码延迟和频率。由于发生电离层闪烁时信号的能
量较正常情况会发生相应的变化，因此通过测量信号的强
度，并对其数值进行监测，即可实现电离层闪烁的监测。
其中Ｅｐｈ，ａＭｕ．，听唧依次为星历、多路径、对流层误差。
幅度闪烁是常用的电离层闪烁研究方法。常以幅度闪烁
指数来体现闪烁强度的大小＿２】：
Ｓ４＝
］一（Ｅ
ｒＦｆ１、
伪距精度随俯仰角变化的趋势如图２所示。其中指信号强度，・］指１分钟的期望值。值一般介于离层闪烁时，Ｏ和Ｉ之间，其值越大闪烁强度越高。
２．２定位解算精度由最小二乘定位解算结果：
作者简介：贺刘（１９８５一），男，四川眉山。
一
３一
第１５期２０１７年８月
Ｎ０．１５
无线互联科技・通信观察
ＡｕｇＵＳｔ，２０１７
…
…
一
一
Ｓ４＝０Ｓ４＝０６

电离层扰动对卫星导航系统的影响研究报告

电离层扰动对卫星导航系统的影响研究报告研究报告摘要：本研究报告旨在探讨电离层扰动对卫星导航系统的影响。

通过对电离层扰动的定义、形成机制以及对卫星导航系统的影响进行深入研究和分析，我们发现电离层扰动对卫星导航系统的性能和精度具有重要影响。

为了减小电离层扰动对卫星导航系统的影响，我们提出了一些应对措施和建议，包括改进导航算法、使用多频信号以及加强电离层监测和预测等。

1. 引言卫星导航系统已经成为现代社会不可或缺的一部分，广泛应用于航空、航海、交通、军事等领域。

然而，电离层扰动作为一种常见的自然现象，对卫星导航系统的性能和精度产生了显著影响。

因此，研究电离层扰动对卫星导航系统的影响具有重要意义。

2. 电离层扰动的定义和形成机制电离层扰动是指电离层中电子密度的非均匀性和时空变化性。

其形成机制主要包括太阳活动、地磁活动以及大气层和电离层相互作用等因素的综合影响。

电离层扰动的主要类型包括电离层闪烁、电离层前沿扰动和电离层波动等。

3. 电离层扰动对卫星导航系统的影响电离层扰动对卫星导航系统的影响主要表现在以下几个方面：3.1 信号传播延迟电离层扰动会导致卫星信号在传播过程中发生散射和折射，从而引起信号传播延迟。

这种延迟会导致导航系统的定位精度下降，尤其是在高纬度地区和夜间。

3.2 信号强度衰减电离层扰动会引起卫星信号的闪烁现象，使信号强度发生剧烈变化。

这种信号强度的衰减会导致导航系统的可用性下降，尤其是在电离层活跃期间。

3.3 定位精度降低电离层扰动会引起卫星信号的多路径效应，即信号在传播过程中经过多条路径到达接收机，导致定位精度降低。

这种影响在城市和山区等复杂环境下尤为显著。

4. 应对措施和建议为了减小电离层扰动对卫星导航系统的影响，我们提出以下一些应对措施和建议：4.1 改进导航算法针对电离层扰动引起的信号传播延迟和多路径效应，可以通过改进导航算法来提高定位精度。

例如，引入电离层延迟模型和多路径补偿算法，以减小电离层扰动对定位精度的影响。

用新的实验资料分析电离层扰动对短波通信的影响

第19卷增刊2004年10月电波科学学报CHINESE JOURNAL OF RADIO SCIENCEVol. 19，Sup.October»2004用新的实验资料分析电离层扰动对短波通信的影响张映辉(大连海事大学数理系，辽宁大连116026)摘要电离层的各种变化都将对无线电波的传播产生影响。

通过世界上各电离层台站几十年来的工作以及各通信台站长期的经验积累，对电离层的各种规则变化已找到一定的规律性；而各种各样的不规则变化将破坏正常的规律，给短波无线电通信带来不同程度的影响，轻则通信质量下降，重则通信中断。

本文在综述电离层电波传播一般规律的基础上，以新的实验资料论述了电离层扰动对短波通信的影响，并指出采用实时选频通信是解决远距离通信不畅的好办法。

关键词短波通信，电离$，电离层扰动，折射率1引言地球近地空间的电离层对短波无线电通信有着重大影响。

电离层是地球大气在太阳辐射能量的作用下产生的自由电子、等量的负离子同部分中性大气分子所组成的等离子体。

不同成分的气体吸收不同波长的太阳辐射而电离，从而形成了实际的电离层的水平分层结构：50〜90k m高度为D层；90〜 150km 为 E层;150~200km 为 F 层，200~1000km 为F层;再往上气体全部电离。

太阳辐射是引起地球大气电离的主要源泉，故地球大气的电离速率必然与太阳方位角（常用天顶角Z表示)有关。

即电离层各层中的电子浓度与一天内的不同时刻、一年四季变化以及太阳黑子的十一年的周期变化有关，伴w2n/c o2随太阳爆发而产生的电离层突然骚扰、F层扩展、电离层暴以及突发E层的形成都将引起电离层的不规则变化。

此外地震、台风、核爆炸等地球物理因素及人为因素也将对电离层产生一定的影响。

电离层的各种各样的不规则变化给短波无线电通信带来不同程度的影响，轻则通信质量下降，重则通信中断。

2电离层中无线电波的折射率在地球磁场作用下，电离层为一各向异性随机介质。

电离层闪烁对GNSS的影响

烈，国南方区域正处于磁赤道异常区的北峰区我域，是全球范围内电离层闪烁出现最频繁、响最影
严重的地区之一。因此，开展电离层闪烁研究对我国卫星导航、信系统的建设都具有重要意义。重通点对电离层闪烁对卫星导航系统的影响进行分析，并进一步强调电离层闪烁对我国低纬区域影响的
使信号载噪比快速抖动、噪比下降，至卫星信信甚号的中断。图１出了闪烁期间，给卫星信号的典型变化。
信燎比变化（Ｒ８海Ｄ０３－０１ＰＮ）一２０】 —４
的影响也将形成对通信系统的潜在影响。电离层闪烁效应在低纬的赤道异常区最为强
离层修正模型进行补偿，成用户定位精度降低。造下面将按接收机测量定位的实现流程，电离层闪对烁的各种影响方式进行分析。
１１电离层闪烁对接收信号强度的影响．
系统的导航、定位和授时功能。对于卫星通信系统
星数减少等一系列影响，最终影响用户定位精并度；一方面，成闪烁的电离层不均匀体将引起另造电离层局域性的密度梯度变化，这种变化难以用电
统而言，电离层闪烁将引起地面接收机接收到的信
号出现误码和信号畸变，响信号的测量精度，影闪烁强烈时会导致接收机跟踪信号的失锁，重影响严

利用GPS进行电离层闪烁研究

利用GPS进行电离层闪烁研究3陈　丽,冯　健,甄卫民(中国电波传播研究所,山东青岛266071) 摘　要:电离层闪烁观测是研究电离层闪烁现象及其效应的基础。

介绍了中国电波传播研究所利用GPS进行电离层闪烁研究的设备和监测网,并且给出了一些初步的结果。

关键词:GPS;电离层闪烁;不均匀体中图分类号:P228 文献标识码:A 文章编号:1008-9268(2006)05200092041　引　言由于太阳上剧烈的能量和物质喷发以及一定条件下大气层中出现的非线性不稳定性,电离层电子密度会出现快速、随机的起伏涨落变化,通常将其称为电离层不均匀体。

无线电穿越电离层不均匀体时,能导致接收点的信号的幅度、相位发生快速的起伏变化,将这种现象称为电离层闪烁。

电离层闪烁会导致地面接收到的信号信噪比降低,使信号捕获跟踪困难,从而降低卫星导航系统的定位精度。

电离层闪烁起伏的峰值在1dB到20多个dB范围内,持续时间从几分钟到数个小时。

另外,电离层闪烁还会影响卫星导航系统及其增强系统的安全性和可靠性。

因此,随着卫星导航系统Galileo计划的实施和GPS现代化的进行,使得人们更加关注对电离层闪烁的研究。

GPS的出现为电离层闪烁研究提供了一种新的有效手段。

24颗GPS卫星全天候地在天空运行,并向地面发射双频L波段信号,使得在全球范围内连续监测电离层不规则结构引起的电离层闪烁成为可能。

本文首先简要介绍了中国电波传播研究所研制的电离层闪烁监测设备和闪烁监测网,然后给出了利用监测网实现电离层闪烁研究的方法,最后给出了一些初步的分析结果。

2　电离层闪烁监测2.1　电离层闪烁监测仪中国电波传播研究所成功研制出了L波段GPS卫星信号电离层闪烁监测仪。

该监测仪以工控计算机为中心,卫星信号采集板以20Hz的采样频率可以同时采集12颗GPS卫星的信号强度、方位角和仰角等参数,一般无遮蔽条件下可同时跟踪锁定5至9颗卫星,这些卫星分布在天空的不同方位和不同仰角。

双模电离层闪烁监测系统设计与实现

关键词 :双模 ;多频 ;电离层闪烁 ;监测 ;幅度 ;相位 ;消趋势
中图分类号:TN０１１＋．２;P２２８．４文献标志码:A 文章编号:１６７２Ｇ２３３７(２０１９)０２Ｇ０１４８Ｇ０９
DesignandRealizationofaDualＧModeIonosphericScintillation MonitoringSystem
摘要:伴随着北斗卫星导航系统的发展成熟,采用多个卫星导航系统可以获得更多的观测卫星进行电离层闪烁监测,极大提高监测的性能,因此利用 GPS 系统与北斗系统结合进行电离层闪烁监测成为趋势.文中介绍了所研制的 GPS/BD 双模电离层闪烁监测系统,它可以实时地监测分析 GPS卫星 L１/L２频点与北斗卫星 B１/B２频点信号的电离层幅度闪烁指数和电离层相位闪烁指数,并可显示和存储各项观测数据.文中对电离层闪烁监测系统的硬件、系统嵌入式软件和电离层闪烁监测上位机软件的设计进行了介绍 ,对消趋势滤波器的设计和闪烁指数的计算进行了详细的讨论 ,并在最后给出了系统运行测试结果 .
Keywords:dualＧmode;multiＧfrequency;ionosphericscintillation;monitoring;amplitude;phase;detrending
０引言
电离层作为一种非均匀介质会造成信号的幅度、相位发生随机的波动,这被称之为电离层闪烁现象 . [１Ｇ２] 电离层闪烁会影响卫星信号质量,造成波形畸变并提高误码率,极大地影响卫星导航系

电离层闪烁对接收机的影响

迟锁定环路（ＤＬＬ）的跟踪门限约为２Ｏ．２ｄＢＨｚ，强闪烁时ＰＬＬ跟踪门限约为３２ｄＢＨｚ，ＤＬＬ
的跟踪门限约为２２ｄＢＨｚ。相比而言，载波跟踪环路更加脆弱。同时得到，闪烁越强，载波发
收信号幅度和相位的影响来进行刻画。闪烁情况
下在接收机端接收到的信号模型为
５（）一ＡＤ（一ｒ）Ｃ（ｔ — ｒ）×
载波相位丢失十多个整周，Ｉ／Ｑ值幅度变化剧烈。学者刘钝Ｌ６］通过对闪烁期间ＧＰＳ／ＪＫ斗定位数据
生周跳的概率越大，载噪比越高，抗闪烁能力越强。
关键词：电离层闪烁；ＰＬＬ；ＤＬＬ；跟踪门限
中图分类号：Ｐ２２８．４
文献标志码：Ａ
文章编号：１００８～９２６８（２０１７）０４ — ００４７ — ０８
０引言
电离层电子密度的不均匀性可引起电离层介
的分析得出电离层闪烁发生时可造成接收机捕获
和跟踪性能降低，导致用户机定位精度下降。学者王耀鼎＿７从信息层面分析了电离层闪烁对ＢＤＳ区域系统星座定位性能的影响，结果表明电离层闪烁离目标点越近，对定位的影响越恶劣。学者李广博［８从理论计算和仿真分析上研究了电离层闪烁对接收机捕获概率和跟踪稳定性的影响。从以上文章中可以看出，在分析电离层闪烁对接收机的影响中，很少有对Ｉ、Ｑ支路以及跟踪门限的分析。本文分别分析了电离层闪烁对Ｉ、Ｑ支路的理论及实际影响，并分析传统ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ

电离层异常变化对短波通信的影响分析

电离层异常变化对短波通信的影响分析龙源期刊网 /doc/c118992072.html,电离层异常变化对短波通信的影响分析作者：李洪顺来源：《电子技术与软件工程》2016年第18期摘要在短波通信当中，电离层对短波通信的质量存在着重要的影响，在本文当中，笔者从两个方面介绍了电离层异常对短波通信产生的影响，即太阳活动与人工干扰。

【关键词】电离层异常短波通信影响1 引言短波通信技术是通过波长较短的电磁波（波长为10m～100m），利用电离层进行反射从而实现远距离的通信，由于短波通信具有低成本、操作性强等特点被广泛的运用在军事、气象等方面当中。

同时在短波通信当中电离层充当一种中继站的功能，而电离层并不会被摧毁，因此，特别是在军事领域当中具有极为重要的地位。

电离层是指大气层在高能粒子作用下因为电离作用而产生的一种等离子区域，太阳活动与人工干扰会对电离层的浓度产生一定的影响，从而使得通信的质量产生变化。

2 太阳活动对电离层产生的影响分析在太阳活动当中，由于太阳的电磁辐射会产生较为明显的变化从而导致短波通信所收到的信号中存在着大量的噪音，通信质量会明显的下降，严重时甚至会完中断。

太阳活动对电离层产生的影响主要包括以下几个方面的内容。

2.1 太阳黑子太阳黑子是在太阳表面，一种不断旋转并运动的物质，其能够产生一定强度的磁场，同时太阳黑子往往也会喷射出一定量的带电粒子，这些粒子在到达地磁场之后，会在地磁场的影响下发生曲线运动，并且会螺旋式下落移动到两极的上空当中，因此，在地球的两极地区会受到严重的干扰。

F2层是电离层的最外层，因此，受到太阳黑子影响最为严重。

F2层受太阳黑子影响有如下变化：（1）电子浓度减小；（2）虚高增高；（3）层中出现过渡性的变化迅速的分层现象（电子堆积形式）；。

电离层传导噪声对西电磁环境影响分析与预警研究

电离层传导噪声对西电磁环境影响分析与预警研究电离层传导噪声是指由于大气层电离的存在，在电离层中传播并产生的噪声。

电离层传导噪声会对地球的电磁环境产生一定的影响，并可能给通信、导航等领域带来一系列问题。

本文将对电离层传导噪声对西地区电磁环境影响进行分析与预警研究。

首先，电离层传导噪声对电磁环境的影响主要体现在以下几个方面。

首先，电离层传导噪声可能会干扰或损害电信信号的传输与接收。

电离层的存在会导致电信信号的衰减和延迟，从而可能影响无线通信、卫星通信等领域的正常运行。

其次，电离层传导噪声还可能对全球定位系统（GPS）的精度和可用性产生影响。

电离层中的电离与反射会导致GPS信号的传播路径延长，从而可能引起测量误差和定位偏差。

此外，电离层传导噪声还可能对导航、雷达等领域的信号传播和精度产生一定的干扰。

针对电离层传导噪声对西地区电磁环境的影响，我们可以通过对电离层的观测和预测来进行分析与预警研究。

首先，通过建设一定数量的电离层观测站点，定期对电离层的相关参数进行观测与记录，可以获取电离层的基本状况和变化趋势。

利用这些观测数据，可以进一步分析电离层的传导特性和传导噪声对电磁环境的影响程度。

其次，利用数学模型和计算方法，可以对电离层传导噪声进行预测和预警。

通过对电离层的物理特性、环境变量和历史数据的综合分析，可以建立电离层传导噪声的预测模型，从而为西地区的电磁环境提供预警和保护。

在电离层传导噪声对西地区电磁环境的影响分析与预警研究中，需要注意以下几个关键问题。

首先，要准确选择观测点位和观测参数，确保观测数据的可靠性和代表性。

其次，需要充分利用现有的电离层传导噪声的相关研究成果和预测模型，避免重复工作和资源浪费。

同时，还需要加强对电磁环境变化趋势的监测和分析，以及对电离层传导噪声影响的系统评估和风险评估。

最后，还需要建立电磁环境保护的应急预案和措施，以应对可能出现的突发事件和异常情况。

总体而言，电离层传导噪声对西地区电磁环境的影响是一个复杂而严峻的问题。

电离层闪烁对导航接收机定位性能影响评估

电离层闪烁对导航接收机定位性能影响评估摘要：电离层闪烁对中国低纬地区卫星导航接收机的定位性能存在严重威胁。

本文基于电离层闪烁实测数据，结合卫星导航定位误差模型和电离层闪烁对伪距测量精度的影响，评估了在不同电离层闪烁条件下受影响卫星的数量和用户定位误差的变化情况。

评估结果显示：电离层闪烁会引起用户定位误差的增大。

电离层闪烁区域越大，幅度闪烁指数越强，电离层闪烁区域内卫星导航接收机受影响程度越严重，中等强度电离层闪烁对卫星导航接收机也有一定的影响。

关键字：电离层闪烁；卫星导航；定位误差当发生电离层闪烁事件时，卫星导航信号在电离层不均匀体中的传播会造成卫星导航信号信噪比下降，影响接收机的环路跟踪精度，降低载波相位测量和伪码测量的精度，强电离层闪烁能够引起接收机环路的失锁，严重时会使其导航定位中断，无法提供导航信息。

因此在卫星导航系统应用领域，电离层闪烁影响一直是一项重要的研究内容。

以磁赤道为中心的±20°的低纬地区和高纬地区是电离层闪烁高发区，中国长江以南地区，尤其是台湾、福建、广东、广西、海南和南海地区，均处在磁赤道异常区的北驼峰区域，是全球范围内电离层闪烁出现最频繁、影响最严重的地区之一。

因此，针对中国上述区域开展电离层闪烁对卫星导航定位性能影响研究具有重要意义。

本文利用中国电波传播研究所和中科院国家空间科学中心的电离层闪烁观测数据，研究了基于实时电离层闪烁观测数据的卫星导航系统影响评估方法。

一.电离层闪烁对接收机性能影响计算1.电离层闪烁引起接收机伪码跟踪环路误差卫星导航接收机接收信号的载噪比C/ N0可由如下模型获得式中，C为接收机天线端接收到的最小信号强度,该值可通过卫星导航系统相应的ICD[7]文件获得；B为实际测量值与ICD文件中规定的最小信号强度之间的差值；对于全球定位系统（GPS）一般取为3dB；Ga为天线增益；L为接收机接收通道处理中的信号损耗；N0为噪声功率；I为干扰功率；计算中不考虑干扰的影响, 即I=0。

天波传播的特色,详细论述电离层变化对天波传播的影响及应对措施,目前研究趋势论文

天波传播的特色，详细论述电离层变化对天波传播的影响及应对措施，目前研究趋势天波传播是指电波向高空辐射，经高空电离层反射后到达地面接收点的传播方式。

长、中、短波都是可以利用天波传播。

天波传播的主要优点是传播损耗小，从而可以用较小的功率进行远距离通信。

电离层大气的电离主要是太阳辐射中紫外线和X射线所致。

此外，太阳高能带电粒子和银河宇宙射线也起相当重要的作用。

太阳辐射使部分中性分子和原子电离为自由电子和正离子，它在大气中穿透越深，强度（产生电离的能力）越趋减弱，而大气密度逐渐增加，于是，在某一高度上出现电离的极大值。

大气不同成分，如分子氧、原子氧和分子氮等，在空间的分布是不均匀的。

它们为不同波段的辐射所电离，形成各自的极值区，从而导致电离层的层状结构。

电离层中自由电子在电磁波电力场的作用下发生定向运动的同时，也不断地与各种中性粒子、正离子和负离子发生碰撞，因而电磁波的能量将会被吸收而造成衰减。

这种情况下电离层类似于导电媒质。

可以证明，电磁波的频率越低这种衰减就越严重。

例如，白天中波无线电波在D层能量几乎全部被吸收掉，因而不能从电离层反射到地面。

夜间D层消失以后，中波无线电波才能被E层反射到地面。

这就是我们只能在夜间收听到远地中波广播的原因。

F1层对天波传播影响不大，它仅在夏季白天存在，其他时间消失。

进入电离层的短波无线电波是在F2层发生反射的。

D层和E层虽然对短波无线电波也有吸收作用，但由于短波的频率较高，电磁波能量受到的衰减并不严重。

超短波和微波的频率由于特别高，不能满足天波的反射条件，进入电离层的电磁波将穿透电离层进入太空。

短波波段的无线电波以地面波方式传播衰减很快，而不能以空间波等其他方式传播。

因此，天波传播是短波无线电波的主要传播方式。

电离层中的自由电子浓度随季节、昼夜每时每刻都在发生变化。

早晨太阳出来以后，电离层自由电子浓度增加的速率很快，中午以后自由电子浓度最大。

晚上太阳消失，电离层中的自由电子浓度变小。

电离层闪烁对静止气象卫星通信影响的初步分析

电离层闪烁对静止气象卫星通信影响的初步分析黄江;蔡超军;邓柏昌;徐杰;刘伟峰;林果果【期刊名称】《地球物理学进展》【年(卷),期】2013(0)4【摘要】利用广州站监测到的GPS卫星和FY-2D静止气象卫星电离层闪烁数据,统计分析了广州地区电离层闪烁特征,并与静止卫星信号测距异常现象进行了相关性分析,初步探讨了电离层闪烁对静止卫星通信质量的影响.结果表明:广州地区电离层闪烁具有较强的季节依赖性,主要发生在春秋季节,约占全年90%左右,大多集中在夜间20:00-01:00LT,且持续时间长,空间分布广;电离层闪烁事件与测距异常现象具有较好的相关性,在发生时间和平均时间上,相关系数分别为0.9876和0.9966,在空间分布上,FY-2D和FY-2E的穿刺点经度不同,结合引起电离层闪烁的不规则体的漂移理论,理论计算由D星漂移到E星的时间与实际两星发生测距异常的时间差相符,进一步说明了电离层闪烁是引起FY-2D静止卫星测距异常,从而影响静止卫星星地通信质量的一个重要原因,并且受影响的程度随着闪烁强度的增强而增加.【总页数】9页(P1637-1645)【关键词】电离层闪烁;静止气象卫星;测距异常;卫星通信【作者】黄江;蔡超军;邓柏昌;徐杰;刘伟峰;林果果【作者单位】广州气象卫星地面站;华南理工大学理学院【正文语种】中文【中图分类】P352【相关文献】1.极区电离层闪烁特征初步分析 [J], 冯健;甄卫民;吴振森;刘钝;Vincenzo Romano2.太阳活动对赤道电离层闪烁影响的初步研究 [J], 方涵先;杨升高;翁利斌;汪四成;徐振中3.电离层闪烁对卫星通信的影响 [J], 涂师聪4.电离层闪烁对地球同步轨道SAR实验聚焦的影响：初步分析 [J], LI YuanHao;HU Cheng;DONG XiChao;TIAN WeiMing;LONG Teng;5.针对静止气象卫星通讯链路的电离层闪烁监测 [J], 徐杰;单海滨;赵文化;黄江因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。