GNSS/LEO無線電掩星電離層探測仿真研究

莫平華,歐　明,張風國

(1.中國商飛上海飛機設計研究院大客項目部,上海 200232;

2.武漢大學電子信息學院,湖北 武漢 430079;3.中國電波傳播研究所,山東 青島 266107)

GNSS/LEO無線電掩星電離層探測仿真研究

莫平華1,歐明2,3,張風國3

(1.中國商飛上海飛機設計研究院大客項目部,上海 200232;

2.武漢大學電子信息學院,湖北 武漢 430079;3.中國電波傳播研究所,山東 青島 266107)

摘要：無線電掩星是實現全球電離層探測的重要手段之一。針對GNSS/LEO掩星探測電離層的特點,基于電離層掩星的判決條件,通過NeQuick模型實現了電波彎曲角和絕對總電子含量的數據仿真,利用阿貝爾變換法(Abel Transform)和穿刺法實現了電離層電子密度剖面的有效反演,統計分析結果驗證了NeQuick模型用于GNSS/LEO無線電掩星電離層探測仿真的可行性。

關鍵詞：無線電掩星;電離層;NeQuick模型

doi:10.13442/j.gnss.1008-9268.2015.03.002

中圖分類號：P228.4

文獻標志碼：A

文章編號：號： 1008-9268(2015)03-0006-05

收稿日期：2015-03-31

作者簡介

Abstract:Radio occultation is one of the most important ways in ionospheric monitoring. By analyzing the characteristic of GNSS/LEO-based radio occultation, NeQuick model was utilized for absolute total electron content (TEC) and bending angle calculation based on the judgments of ionospheric occultation, while Abel transform and piecing method are using for the inversion of the ionospheric electron density profiles. Simulation results validate the feasibility of the NeQuick model for simulating the ionospheric monitoring with GNSS/LEO-based radio occultation.

0引言

電離層延遲是衛星導航系統重要的誤差源之一,嚴重影響著用戶的定位精度。為實現電離層的精確探測,世界各國發展了大量的電離層探測方法,GNSS/LEO無線電掩星作為最近幾年迅速發展起來的一門全新的空間電離層遙感技術,它利用低軌LEO衛星搭載高精度的雙頻GNSS接收機,臨邊接收GNSS衛星發射的信號。由于衛星平臺及地球的相互運動及掩星過程中電磁波與電離層的相互作用,獲得不同高度的附加相位及振幅等信息,由此反演出電波彎曲角、電離層總電子含量、電子密度等參數廓線。該技術具有覆蓋區域廣、探測精度高等特點,正在成為世界各國電離層探測領域的熱點方向之一[1]。……