GPS接收机测量电离层TEC的数据处理方法

介绍了应用ＧＰＳ卫星接收机ＳＮＲ－８Ｃ进行电离层ＴＥＣ观测的数据处理方法，并给出了部分数据处理结果。其中包括应用ＧＰＳ双频信号进行ＴＥＣ计算的原理，应用卫星星历参数计算各时刻电离层质心点的经度及卫星仰角和方位角，以及ＴＥＣ的周日变化，逐日变化及一次卫星通过时ＴＥＣ的时空变化结果，讨论了该方法的误差来源及与ＮＮＳＳ方法，法拉第旋转测量ＴＥＣ的比较。应用ＧＰＳ方法测量ＴＥＣ具有很大的优点，具有高精度及     

COSMIC低轨卫星GPS接收机差分码偏差估计

随着全球科技的发展,各项先进技术的研究和开发都取得了一定的进步,如COSMIC空间科学实验项目,其主要是通过卫星和GPS天线用于观测和采集相关的数据。然而目前利用COSMIC低轨卫星GPS观测和计算电离层TEC时,还存在一定的问题,其中GPS接收机差分码偏差是最需要解决的问题。本文主要分析了COSMIC卫星接收机DCB估计方法,阐述了数据处理方式,并针对数据处理结果进行了研究和探讨,以期实现较高内符合精度的目的。     

L波段电离层闪烁与TEC监测系统研制

介绍了我们研制的一种L波段电离层闪烁和TEC监测仪,并给出初步观测结果.文中提出了基于载噪比计算S4的方法和一种新的用TEC的标准差定义的闪烁活动指数.与GSV4004型GPS电离层冈烁和TEC监测仪在同一地点的对比观测表明,本文研制的监测仪测量得到的数据可靠,能够有效地监测电离层振幅/相位闪烁和TEC扰动现象.     

基于GNSS的武汉区域电离层TEC建模

为研究适用于区域电离层总电子含量(total electron content, TEC)建模的方法和估计策略,对传统单层假设下的几种建模方法和估计策略进行了比较分析. 基于我国中纬度武汉地区17个连续运行参考站的数据进行TEC建模,建模方法分别采用4×3阶多项式模型、2阶多项式模型、4阶球谐级数模型,估计策略使用分段常数估计策略和分段线性估计策略. 在传统单层假设的基础上,本文还提出了三层电离层TEC模型,该模型可以分别给出底部电离层、峰高电离层和顶部电离层的TEC. 研究结果表明,几种模型的天顶方向总电子含量拟合效果和欧洲轨道确定中心公布的电离层格网地图均具有较好的一致性,其中4阶球谐级数模型和分段线性估计策略效果最佳. 通过三层电离层模型,可以得到TEC与电离层高度之间的关系,多层电离层模型对空间目标监视和低轨卫星航天测控具有重要应用价值.     

一种基于LSTM与IRI模型的电离层层析TEC组合预测方法

电离层总电子含量（total electron content, TEC）作为评估无线电波穿过电离层时产生误差的主要物理量,对其准确的估算以及预测具有重要的研究意义.本文结合电离层层析算法反演重构的TEC数据,提出一种基于长短期记忆（long short-term memory, LSTM）与国际参考电离层（international reference ionosphere,IRI）模型的组合预测模型,实现了对欧洲上空平静态电离层的TEC预测,并与IRI梯度法、LSTM网络预测结果进行对比.实验结果表明：IRI梯度法提前1 h能够产生理想的预测结果,提前2 h与3 h的预测精度明显下降;LSTM模型在提前2 d的预测结果表现良好,但随着迭代预测时长的增加预测结果中出现较多异常值.统计误差显示,本文所提出的组合预测模型相比于IRI梯度法预测性能更为稳定,对单一LSTM模型修正效果明显,消除了预测结果中大部分异常值,有效提高了单一模型的预测精度.组合预测模型与实际层析TEC之间的预测均方根误差(root mean squared error, RMSE)为1.1 TECU,与欧洲定轨中心...     

利用仿真方法研究三频信标技术

为了探究三频信标反演高精度电离层电子浓度总含量（total electron content, TEC）的理论过程并分析不同观测误差对反演精度产生的影响,通过仿真卫星信号多普勒频移的方法来进行三频信标技术反演TEC的研究.通过已知的卫星轨道坐标、接收站坐标、卫星高度角与电离层背景信息,利用信号传播规律,仿真得到信号传播过程中的多普勒频移信息,解算出相对TEC;再利用多站法估计相位积分常数,解算双频绝对TEC;而后利用多普勒相移小数部分与三频相位积分常数结合,解算高精度三频TEC.将反演的三频TEC值与先验背景电离层TEC值进行比对,在6°观测误差的情况下,三频反演的TEC差值相对平均值在4.5%以内,相对RMS在6%以内,结果表明三频信标技术可以有效提高TEC反演精度.     

低纬电离层闪烁对强磁暴的响应

利用武汉电离层闪烁和TEC的观测数据,分析了发生在2004年7月下旬和11月上旬的两次超强磁暴期间,GPS信号振幅闪烁和TEC起伏的响应特征,并对磁暴影响低纬电离层电波闪烁的机制进行了讨论。结果表明:强磁暴主相期间,L-波段振幅闪烁强度及闪烁出现率都显著增强,这种增强可归因为强磁暴引起的效应;闪烁活动的磁暴控制效应存在地方时依赖;暴时近赤道区电离层电场的极性和强度是磁暴主相期间闪烁活动及其强度增高的重要控制因素。     

GPS天线相位中心的确定及其偏差消除方法

本文介绍了GPS接收机相位中心的确定方法和如何减小相位中心偏差的方法，对提高GPS测量精度有一定的作用。该方法在实际应用中已取得了理想的效果。     

基于频带分割法反演电离层TEC参数

星载合成孔径雷达(SAR)系统会受到电离层带来的相位影响,降低星载SAR系统成像质量,对低频段宽带星载SAR尤其明显。为了消除电离层对星载SAR带来的相位影响,基于陆地观测技术卫星2号(ALOS-2)星载SAR数据,采用距离向频带分割法来估计电离层电子总含量(TEC)参数。验证推导距离向频带分割法的最优估计精确度,并利用ALOS-2数据,采用距离向频带分割法反演得到二维电离层TEC参数分布,分析了距离向分辨单元数对反演精确度的影响。另外,分析了雷达图像不同区域采用距离向频带分割法的估计精确度。结果表明频带分割法具有很强的鲁棒性,可以有效地反演电离层TEC参数分布,同时距离向分辨力单元数和成像区域场景地形起伏也影响反演电离层参数的精确度。     

工艺偏差下基于功耗与延时的硬件木马检测有效性分析

首先简述了硬件木马以及现有的硬件木马检测方法,之后考虑了工艺偏差对硬件木马检测的影响;工艺偏差的存在对电路功耗和延时等都会造成一定的影响,从而在一定程度上掩盖了硬件木马电路引起的功耗和延时特征变化.实验中针对AES加密核心S-box电路设计植入了一种基于组合电路的功能型硬件木马电路,并在40 nm工艺下利用HSPICE模拟不同大小硬件木马电路下S-box电路功耗轨迹和延时数据,在不同工艺模式下分析基于功耗与延时检测木马的有效性.结果显示,基于延时的硬件木马检测方法在木马规模较小时更能有效实现硬件木马检测.当木马规模增大时,基于功耗的检测方法的优势更明显,其抗工艺偏差干扰的能力会更强.     

基于GPS观测值提取分析西南地区电离层TEC

为了能够准确监测西南地区电离层TEC变化规律,采用VBA编程创建宏的方法在Excel中提取GPS观测值,运用Matlab计算得到了西南地区TEC变化曲线,并对西南地区TEC变化规律进行分析.结果表明：北京时间12点至19点之间,西南地区电离层TEC值较高,峰值出现在14点至16点之间,并且变化比较活跃;在23点至7点之间,电离层TEC值较低,并且变化相对平稳;春秋两李TEC峰值要高于夏冬两季.     

武汉与桂林L-波段电波闪烁与TEC起伏特征比较

分析比较了位于赤道异常区的桂林和武汉两地观测到的GPS信号闪烁与TEC起伏的统计特征,包括两地闪烁活动随地方时变化特性和空间分布以及闪烁与TEC起伏的关联.统计分析表明:L-波段振幅与相位闪烁活动主要发生在夜间,最大振幅闪烁出现率在午夜及其前后数小时,表现出对地方时的强依赖性;武汉闪烁出现率峰值出现时间平均比桂林滞后约1至2小时;闪烁出现率逐日变化幅度很大,倾向于间歇性出现;两地发生闪烁的空间区域都相对集中于方位偏南、卫星仰角50°以下的区域;伴随振幅闪烁活动及其强度的增强,都出现明显的TEC的耗空和ROT的快速起伏,ROTI指数也明显增强,统计分析得到,两地的S4和ROTI呈显著正相关.     

GPS信号的多普勒效应分析

给出了GPS信号多普勒效应以及利用多普勒观测量计算电离层总电子含量的计算公式。利用这些公式及GPS接收机的多普勒观测量对运动多普勒和电离层引起的介质多普勒进行了分析，给出了利用多普勒观测量计算的电离层总电子含量。结果表明：GSP的运动多普勒在正负几千赫兹之间，与运动多普勒相比，GPS信号的介质多普勒要小得多，其量级在10^-2赫兹；利用GPS多普勒观测量可计算电离层总电子含量，其相对变化精度要高于利用伪距观测量的计算结果，但低于利用伪距＋载波相位观测量的计算结果。     

新乡观测的电离层TEC和板厚的统计与建模研究

利用１９８２年至１９９０年在新乡接收ＥＴＳ－Ⅱ同步卫星１３６ＭＨｚ信标所取得的电离层总电子含量ＴＥＣ月中值和相应的Ｆ２层临界频率，计算了电离层板厚，分析比较了电离层板厚、ＴＥＣ和Ｆ２层临界频率的日变化、季节变化和太阳活动变化的差异，给出了板层随太阳活动的抛物关系，建立了新乡的电离层板厚模式，并与国际参考电离层和中国参考电离层模式的结果进行了比较。结果表明，本文的板厚模式预报的结果在太阳活动高年较国     

计算机硬件维护原则与方法

随着计算机硬件不断更新换代,其维护工作的要求也越来越高.为了适应计算机的快速发展,本文从硬件维护原则与方法两方面入手分别阐述,以加强日常预防、保障环境卫生为原则,对计算机软硬件采用不同的维护方法,收到了良好效果,提高了计算机使用效率,为人们的工作和生活提供了方便.     

安防型GPS定位装置自动化检测系统的研制

安防型GPS定位装置的批量生产和检测是安防型GPS定位装置制造厂商面临的问题.本文提出了一种基于RS-485工业总线的计算机自动检测系统,制定了用于该检测系统的通讯协议.该检测系统的研制不仅可以进行生产检验,而且,该系统的设计方法可以应用于其他电子产品的检测.     

超声测厚技术的试验应用与硬件设计

准确评估导弹发射后对发射箱内壁损坏程度,以及对发射装置的维护保养,都需要对发射装置内壁进行检查。而这些工作很多都无法靠人员直接观察,必须利用无损探伤方法对其进行测量。本文在共振式和脉冲反射式两种方式对超声测厚原理进行分析和理解的基础上,设计了超声测厚的硬件电路、并对超声测厚算法进行仿真。深入开展对超声测厚技术领域的研究可以对导弹发射后对发射箱内部破损情况的检验具有重大的实用价值。     

低纬地区暴时电离层电子柱含量扰动变化研究

利用双频GPS接收机的观测数据研究了低纬度(海南,19.5°N,109.1°E)地区电离层电子柱含量(Total Electron Content,TEC)在2012年7月15-17日磁暴期间的扰动变化特征.在该磁暴期间的15、16日分别观测到了电离层正、负相暴,电离层垂直柱电子含量(Vertical Total Electron Content,VTEC)变化非常大,与宁静期间平均值相比,幅度可达35 TECU;16日与15日相比,VTEC最大变化幅度为45 TECU.这是目前观测到的电离层负相暴期间TEC变化幅度最大的现象.这次观测到的电离层正负相暴期间TEC扰动变化现象极可能分别是由渗透电场和扰动发电机电场所致.