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我国中纬地区卫星信号失锁现象初步研究

赵伟华 张清和 王成 王勇 邢赞扬

赵伟华,张清和,王成,等. 我国中纬地区卫星信号失锁现象初步研究[J]. 电波科学学报,2022,37(3):1-8. DOI: 10.12265/j.cjors.2021076
引用本文: 赵伟华,张清和,王成,等. 我国中纬地区卫星信号失锁现象初步研究[J]. 电波科学学报,2022,37(3):1-8. DOI: 10.12265/j.cjors.2021076
ZHAO W H, ZHANG Q H, WANG C, et al. Preliminary study on loss of lock of satellite signal at the mid-latitude region in China[J]. Chinese journal of radio science,2022,37(3):1-8. (in Chinese). DOI: 10.12265/j.cjors.2021076
Citation: ZHAO W H, ZHANG Q H, WANG C, et al. Preliminary study on loss of lock of satellite signal at the mid-latitude region in China[J]. Chinese journal of radio science,2022,37(3):1-8. (in Chinese). DOI: 10.12265/j.cjors.2021076

我国中纬地区卫星信号失锁现象初步研究

doi: 10.12265/j.cjors.2021076
详细信息
    作者简介:

    赵伟华:(1989—),男,山东人,山东大学(威海)硕士研究生,研究方向为电离层闪烁和卫星信号失锁

    张清和:(1979—),男,湖北人,山东大学(威海)教授,研究方向为极区电离层-磁层耦合、极区电离层不均匀体形成和演化等

    王成:(1988—),男,陕西人,中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室副研究员,研究方向为电离层电波传播

    王勇:(1985—),男,湖北人,山东大学(威海)博士后,研究方向为极区电离层不均匀体及其引起的TEC扰动及闪烁特征等

    邢赞扬:(1985—),男,安徽人,山东大学(威海)副教授,研究方向为极光物理和极区电离层-磁层耦合及其空间天气学效应等

    通讯作者:

    张清和 E-mail: zhangqinghe@sdu.edu.cn

  • 中图分类号: P352

Preliminary study on loss of lock of satellite signal at the mid-latitude region in China

  • 摘要: 利用山东威海槎山站(122.296°E,36.866°N)地面GNSS电离层电子总含量(total electron content, TEC)与闪烁接收机2018—2019年的观测数据,初步探索了我国中纬度地区卫星信号失锁现象及其可能的成因。依据定义的卫星信号失锁判定标准,结合全球电离层TEC数据,展示了典型的信号失锁现象并进一步开展事件分析及初步统计研究。结果表明:在太阳活动低年,我国中纬地区地面接收机捕获到卫星信号失锁现象,其持续时间从1 min到10 min多不等;信号失锁前经常出现信噪比下降、闪烁强度增强等现象。结合相应区域的Madrigal TEC数据,初步推断电离层的等离子体密度或TEC在时间和空间上的较快减少可导致信号失锁。本文研究揭示了我国中纬度地区卫星信号失锁现象的特点及可能的形成原因,具有一定的科学意义和应用价值。
  • 图  1  2018-10-23T14:35:00—16:35:00威海槎山站观测到的卫星穿刺点

    注:红色△表示威海站地理位置;蓝色+表示卫星GPS PRN16、GPS PRN31、BDS PRN141、BDS PRN146及GEO PRN122穿刺点在不同时刻的地理位置;青绿色☆表示GEO PRN122卫星发生失锁时所在位置;红色□表示GEO PRN122卫星发生失锁时其他卫星的穿刺点位置

    Fig.  1  Satellite puncture points observed at Cha Shan Station in Weihai during 2018-10-23 T14:35:00—16:35:00

    图  2  2018-10-23T14:35:00—16:35:00 GEO PRN122卫星的数据时间序列

    Fig.  2  Time series of GEO PRN122 satellite index data during 2018-10-23T14:35:00—16:35:00

    图  3  2018-10-23T14:35:00—16:35:00 GEO PRN122卫星的4类二级数据时间序列

    Fig.  3  Time series of four types of GEO PRN122 satellite secondary data during 2018-10-23T14:35:00—16:35:00

    图  4  2018-10-23T14:35:00—16:35:00接收机视野范围内的4颗卫星信噪比数据时间序列

    Fig.  4  Time series of SNR data of four satellites in the field of view of the receiver during 2018-10-23T14:35:00—16:35:00

    图  5  2018-10-23T16:35:00—24T16:35:00 GEO PRN122卫星的信噪比数据时间序列

    Fig.  5  GEO PRN122 Satellite signal-to-noise ratio data time series during 2018−10−23T16:35:00—24T16:35:00

    图  6  2019-05-03T02:24:00—06:42:00 GEO PRN140卫星的数据时间序列

    Fig.  6  GEO PRN140 Satellite signal-to-noise ratio data time series during 2019-05-03T02:24:00—06:42:00

    图  7  2019-07-28T07:00:00—09:00:00 BDS PRN153的数据时间序列

    Fig.  7  Time series of BeiDou PRN153 satellite data during 2019-07-28T07:00:00—09:00:00

    图  8  2018-10-23T14:57:30威海及周边区域的TEC地图

    注:红色△表示威海站地理位置;黑色“★”号表示GEO PRN122卫星在2018-10-23T14:54:00发生信号失锁时穿刺点位置;黑点•表示卫星穿刺点位置

    Fig.  8  TEC map of Weihai and surrounding area at 2018-10-23T14:57:30

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-03-30
  • 录用日期:  2021-12-23
  • 网络出版日期:  2021-12-23

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