北斗導航信號電離層閃爍模擬及其影響*

孫鵬躍，黃仰博，唐小妹，孫廣富

(國防科技大學 電子科學與工程學院， 湖南 長沙 410073)

北斗導航信號電離層閃爍模擬及其影響*

孫鵬躍，黃仰博，唐小妹，孫廣富

(國防科技大學 電子科學與工程學院， 湖南 長沙 410073)

電離層閃爍具有突發性、偶發性和區域性，且難以建模準確刻畫。針對電離層閃爍影響下的北斗導航信號復現問題，研究了基于應用伽馬分布和零均值高斯分布模型的導航信號電離層閃爍序列生成方法，并基于國防科技大學電子科學與工程學院研制的NSS8000型多體制導航信號模擬器給出了北斗導航信號電離層閃爍模擬的硬件架構。在此基礎上，通過中頻信號采樣和軟件接收機處理，分析了電離層閃爍對北斗接收機跟蹤環路的影響。結果表明：在相位閃爍指數為0，幅度閃爍指數為0.9時，碼環鑒相誤差可達0.05 chip；而在幅度閃爍指數為0，相位閃爍指數為0.5時，載波環鑒相誤差可達15°，處于失鎖的臨界狀態。

電離層閃爍；閃爍指數；導航信號模擬；跟蹤環路；鑒相誤差

電離層不均勻性會造成導航信號的繞射、聚焦和散射，形成電離層閃爍[1-2]，造成導航信號幅度和相位的快速變化，這不僅會增大接收機偽距和載波相位的測量誤差，嚴重時還會造成單顆衛星信號的持續失鎖[3-4]。當多顆衛星同時受到影響時，系統將失去導航服務功能。由于電離層閃爍的突發性、偶發性、區域性，且難以建模準確刻畫，電離層閃爍影響下的GNSS導航信號很難復現，這為電離層閃爍減弱技術的研究帶了很大難度。……