学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

利用GPS对太阳耀斑电离层响应的监测和研究

作　者: 张健
导　师: 欧吉坤
学　校: 中国科学院研究生院（测量与地球物理研究所）
专　业: 大地测量学与测量工程
关键词: GPS 仪器偏差电离层投影函数天顶方向的电子总量（VTEC）太阳耀斑电子总量变化率
分类号: P182
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 238次
引　用: 5次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文探讨了利用双频GPS接收机的观测值监测太阳耀斑的有关理论和方法，主要工作包括：总结了影响电离层电子总量的因素，介绍了太阳耀斑的有关知识，阐明了太阳耀斑对电离层的影响及耀斑爆发对GPS测量的影响。分析了当前研究电离层的方法及其特点，指出利用GPS研究太阳耀斑的可能性及其优点。根据现在研究太阳耀斑的实际情况，提出了利用GPS研究太阳耀斑的数据处理方法：利用双频观测值确定出仪器偏差后，再利用码和相位观测值，结合导航电文就可以求出电离层交叉点的沿天顶方向上的电子总量VTEC值。指出在计算VTEC值的过程中，消除仪器偏差的重要性。新的求解VTEC的方法具有以下优点：考虑了GPS卫星和接收机的仪器偏差的影响，计算的电子总量随时间的变化更接近电离层的实际情况；提高了求解电子总量的精度，计算出的VTEC值更能反映耀斑引起的电子总量的增加情况。对2000年7月14日大耀斑爆发前后一周时间内，中国地壳运动观测网络的GPS资料进行了分析。从时间域、空间域上分析了这次耀斑爆发时，电离层电子总量变化的特点：①、在耀斑爆发后10分钟左右，所有向日面的GPS测站的资料求解的VTEC都有一个明显的“抖动”，即：各测站卫星交叉点的VTEC在耀斑爆发后都迅速增长，持续一段时间后逐渐下降，且各站计算的VTEC增降过程在时间上基本一致；②、耀斑引起的电子总量的增加不仅随地方时的不同而不同，在同一经度带上，不同纬度的增量也是不一样的，纬度高的地方比纬度低的地方电子总量的增量大；③、发现了在耀斑爆发前，纬度在20°～35°之间的某些测站电子总量的“异常”增加现象。1998年11月22日耀斑期间的GPS资料计算结果也发现这种异常现象。介绍了利用载波相位观测值求解电子总量变化率的方法，并利用这种方法的计算结果对耀斑进行了分析。比较了这种数据处理方法和求解VTEC方法各自的优缺点，指出利用这种方法可以监测到级别更小的耀斑爆发。

全文目录

第一章绪论  9-12
  1．1 太阳耀斑的研究现状  9-10
  1．2 本文的研究意义和主要内容  10-12
第二章 GPS定位原理及其误差分析  12-21
  2．1 GPS的组成概况及其特点  12-13
  2．2 GPS定位的基本观测量及其观测方程  13-17
  2．3 GPS测量的误差分析  17-19
  本章小节  19-21
第三章大气的电波折射效应及其改正  21-31
  3．1 大气结构及对电波传播的影响  21
  3．2 对流层对GPS测量的影响及其改正方法  21-22
  3．3 电离层的形成及其结构  22-24
  3．4 影响电离层电子总量的因素  24-27
  3．5 电离层对GPS测量的影响  27-28
  3．6 GPS测量中电离层延迟改正方法  28-30
  本章小节  30-31
第四章 GPS跟踪网及其在电离层研究中的应用  31-35
  4．1 IGS及其它各国GPS连续运行站简介  31-32
  4．2 中国地壳运动观测网络简介  32
  4．3 GPS跟踪网在电离层研究中的应用  32-34
  本章小节  34-35
第五章太阳耀斑对GPS测量的影响  35-45
  5．1 太阳活动的周期性及其对空间环境的影响  35-37
  5．2 太阳耀斑及其电离层响应  37-41
  5．3 太阳耀斑对GPS测量的影响  41-44
    5．3．1 太阳耀斑对GPS卫星的影响  41-42
    5．3．2 太阳耀斑对GPS信号及其测量的影响  42-44
  本章小节  44-45
第六章利用GPS监测电离层的数据处理方法  45-55
  6．1 求解VTEC的方法介绍  45-50
    6．1．1 双频GPS资料求解TEC的原理  45-47
    6．1．2 投影函数  47-48
    6．1．3 利用双频伪距和相位观测值联合求解VTEC  48-50
  6．2 GPS仪器偏差的处理方法  50-53
  6．3 利用载波相位观测值求解电子总量变化率的基本方法  53-54
  本章小节  54-55
第七章利用GPS对太阳耀斑电离层响应的监测和分析  55-73
  7．1 问题的提出  55
  7．2 利用中国地壳形变网络的GPS资料对太阳耀斑的监测及分析  55-67
    7．2．1 2000年7月14日太阳耀斑背景介绍  55-56
    7．2．2 GPS资料计算的VTEC的结果分析  56-67
    7．2．3 结论  67
  7．3 利用TEC变化率来研究太阳耀斑  67-71
  7．4 两种数据处理方法的比较  71-72
  本章小节  72-73
结束语  73-75
参考文献  75-79
附录  79-81

利用GPS对太阳耀斑电离层响应的监测和研究

内容摘要

全文目录

相似论文