太阳风暴会造成地球电离层剧烈扰动,影响导航定位性能.本文针对2024-05-08—16太阳风暴期间发生的电离层扰动事件,分析了东、西半球不同纬度台站的电离层总电子含量(total electron content,TEC)、电离层TEC变化率、电离层F2层临界频率...太阳风暴会造成地球电离层剧烈扰动,影响导航定位性能.本文针对2024-05-08—16太阳风暴期间发生的电离层扰动事件,分析了东、西半球不同纬度台站的电离层总电子含量(total electron content,TEC)、电离层TEC变化率、电离层F2层临界频率、卫星导航单点定位误差等.分析认为:电离层向日面会对X射线耀斑发生响应,但是扰动主要来源是太阳风南向磁场能量注入引起的地磁暴;太阳风暴期间电离层顶部和底部的响应并不是同步的;卫星导航单点定位误差在太阳风暴期间会有明显增大,尤其在垂直方向会增大至±10 m,且在电离层暴恢复相期间会持续存在,并随电离层状态趋于平静呈逐渐减弱趋势.展开更多
针对北斗三号(BeiDou-3 Navigation Satellite System,BDS-3)PPP-B2b信号精密单点定位(precise point positioning,PPP)服务可用性,以改正参数的可用性比例、平均可用卫星数和改正参数匹配性为指标进行了系统分析.结果表明:在中国及周...针对北斗三号(BeiDou-3 Navigation Satellite System,BDS-3)PPP-B2b信号精密单点定位(precise point positioning,PPP)服务可用性,以改正参数的可用性比例、平均可用卫星数和改正参数匹配性为指标进行了系统分析.结果表明:在中国及周边地区,BDS-3 PPP-B2b信号改正参数的可用性在71%~95%,且在北京地区达到最大,GPS改正参数可用性在68.5%~88.6%,差于BDS-3.中国及周边地区用户缺少PPP-B2b信号改正参数的卫星观测弧段主要集中在低高度角时段,其改正参数的可用性随着截止高度角的增大而增大;BDS-3、GPS和BDS-3/GPS在中国及周边地区的改正数可用平均卫星数分别约为8颗、7颗和15颗,可以确保有效的实时PPP(real time PPP,RT-PPP)服务性能,但平均约有1颗BDS-3卫星和2颗GPS卫星因为缺少PPP-B2b信号改正参数而无法参与RT-PPP服务;对于赤道以南地区,单个系统基本无法提供有效的PPPB2b服务,其改正参数的平均可用性低于50%,但BDS-3/GPS双系统在部分低纬度地区可提供约7~11颗的可用卫星;由于轨道改正参数和钟差改正参数更新频率不一致,在钟差改正数版本号(IOD Corr)参数更新时,会出现短暂的改正参数不匹配情况.展开更多
针对基于载噪比(carrier to noise ratio,CNR)的GNSS干扰源定位,在存在多个干扰源、多径传输且接收机间距较远时定位难度大、精度低的问题,提出了一种加权K均值(K-Means)聚类算法与基于差分接收信号强度(differential received signal s...针对基于载噪比(carrier to noise ratio,CNR)的GNSS干扰源定位,在存在多个干扰源、多径传输且接收机间距较远时定位难度大、精度低的问题,提出了一种加权K均值(K-Means)聚类算法与基于差分接收信号强度(differential received signal strength,DRSS)的方程解算定位相结合的多干扰源定位方法.在假设干扰源个数确定以及单个接收机只受到一个干扰源影响的前提下,设计了改进的加权K-Means聚类算法实现对多个干扰源位置的初步估计.为了进一步降低在观测接收机相距较远时加权K-Means方法的定位误差,在聚类后选取各簇内受干扰影响显著的接收CNR构建基于DRSS的定位方程组,通过方程解算得到更加精细的定位结果.仿真结果表明,所提出的定位方案可以实现对多干扰源的定位,结合DRSS参数定位后,单干扰源场景下定位误差可降低19%以上,存在两个单音干扰源的场景下定位误差可降低38%以上.展开更多
文摘太阳风暴会造成地球电离层剧烈扰动,影响导航定位性能.本文针对2024-05-08—16太阳风暴期间发生的电离层扰动事件,分析了东、西半球不同纬度台站的电离层总电子含量(total electron content,TEC)、电离层TEC变化率、电离层F2层临界频率、卫星导航单点定位误差等.分析认为:电离层向日面会对X射线耀斑发生响应,但是扰动主要来源是太阳风南向磁场能量注入引起的地磁暴;太阳风暴期间电离层顶部和底部的响应并不是同步的;卫星导航单点定位误差在太阳风暴期间会有明显增大,尤其在垂直方向会增大至±10 m,且在电离层暴恢复相期间会持续存在,并随电离层状态趋于平静呈逐渐减弱趋势.
文摘针对北斗三号(BeiDou-3 Navigation Satellite System,BDS-3)PPP-B2b信号精密单点定位(precise point positioning,PPP)服务可用性,以改正参数的可用性比例、平均可用卫星数和改正参数匹配性为指标进行了系统分析.结果表明:在中国及周边地区,BDS-3 PPP-B2b信号改正参数的可用性在71%~95%,且在北京地区达到最大,GPS改正参数可用性在68.5%~88.6%,差于BDS-3.中国及周边地区用户缺少PPP-B2b信号改正参数的卫星观测弧段主要集中在低高度角时段,其改正参数的可用性随着截止高度角的增大而增大;BDS-3、GPS和BDS-3/GPS在中国及周边地区的改正数可用平均卫星数分别约为8颗、7颗和15颗,可以确保有效的实时PPP(real time PPP,RT-PPP)服务性能,但平均约有1颗BDS-3卫星和2颗GPS卫星因为缺少PPP-B2b信号改正参数而无法参与RT-PPP服务;对于赤道以南地区,单个系统基本无法提供有效的PPPB2b服务,其改正参数的平均可用性低于50%,但BDS-3/GPS双系统在部分低纬度地区可提供约7~11颗的可用卫星;由于轨道改正参数和钟差改正参数更新频率不一致,在钟差改正数版本号(IOD Corr)参数更新时,会出现短暂的改正参数不匹配情况.
文摘针对基于载噪比(carrier to noise ratio,CNR)的GNSS干扰源定位,在存在多个干扰源、多径传输且接收机间距较远时定位难度大、精度低的问题,提出了一种加权K均值(K-Means)聚类算法与基于差分接收信号强度(differential received signal strength,DRSS)的方程解算定位相结合的多干扰源定位方法.在假设干扰源个数确定以及单个接收机只受到一个干扰源影响的前提下,设计了改进的加权K-Means聚类算法实现对多个干扰源位置的初步估计.为了进一步降低在观测接收机相距较远时加权K-Means方法的定位误差,在聚类后选取各簇内受干扰影响显著的接收CNR构建基于DRSS的定位方程组,通过方程解算得到更加精细的定位结果.仿真结果表明,所提出的定位方案可以实现对多干扰源的定位,结合DRSS参数定位后,单干扰源场景下定位误差可降低19%以上,存在两个单音干扰源的场景下定位误差可降低38%以上.
文摘为分析磁暴期间电离层扰动规律及GNSS定位性能变化,基于国际GNSS服务(International GNSS Service,IGS)全球观测数据及全球电离层图(global ionospheric map,GIM),对2018年8月26日地磁暴事件引发的北半球地区电离层总电子含量(total electron content,TEC)异常变化和GPS定位性能进行分析.结果表明:北半球TEC异常存在纬度差异,高纬地区响应快,低纬地区异常值变化大,达12 TECU;磁暴期间高纬地区观测数据周跳变化明显,周跳比数值与磁静日相比最大下降61.84%;磁暴期间所有测站数据完整率下降,高纬地区下降响应快,下降严重,达38.65%,研究区所有测站数据完整率下降出现在磁暴恢复相,数据质量与TEC异常变化规律较为一致;对GPS双频动态精密单点定位(precise point positioning,PPP)结果进行分析发现,磁暴期间高纬地区测站定位误差显著增大,水平和垂直方向均方根误差(root mean squared error,RMSE)增至约0.7 m及1.8 m.
