利用气象卫星接收设备进行电离层闪烁监测

• 作 者: 单海滨 王劲松 张效信 徐杰
• 机 构: 广州气象卫星地面站; 国家空间天气监测预警中心
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 气象卫星信号 电离层 闪烁监测
• 基金项目: 国家自然科学基金委员会资助项目(40974093和40931056);国家863高技术研究发展计划资助项目(2009AA12Z137)

由于电离层不规则结构引起的电离层闪烁,会导致穿越电离层的通信出现误码和信号畸变,从而影响导航和通信系统的可靠性和精度。观测研究电离层闪烁并进一步预报电离层扰动情况,是当前空间天气研究中十分重要的内容和热点之一,目前国内外主要是利用GPS卫星信号进行电离层闪烁监测。近几年,国家卫星气象中心研究了一些新的监测手段,利用其下属地面站的气象卫星接收设备进行电离层闪烁监测研究。利用地面站的气象卫星接收设备进行电离层闪烁监测的基本思路是充分利用现有接收设备的天线及高频、中频信号通道,降低设备成本。关键技术是针对不同的气象卫星信号接收设备开发专用的闪烁监测模块,这些专用的闪烁监测模块直接从现有卫星接收设备的中频输出进行闪烁监测。目前地面站安装了多套极轨及静止气象卫星信号接收设备,可利用的接收设备包括:风云三号接收系统;风云一号02批接收系统;风云二号测距副站;风云二号张宽云图接收机。将这些接收设备的中频输出连接到闪烁监测模块,就组成了一套完整的电离层闪烁监测系统。极轨气象卫星、静止气象卫星及GPS卫星信号因其特点不同,在电离层闪烁监测的应用中,有各自的优势与不足。利用这三种卫星信号进行电离层闪烁的综合监测,通过分析不同信号源监测到的闪烁事件的相关性,对闪烁体的尺度及运动进行估算及预测,并不断用新的实测资料对估算及预测进行修正。与单独用一种卫星信号比较,利用这多种卫星信号进行电离层闪烁监测有明显的优势,可达到取长补短的效果,提高预测及现报准确性。