眾所周知,電離層對(duì)衛(wèi)星發(fā)回地面的GPS信號(hào)有影響。最近,墨爾本皇家理工學(xué)院研究人員打算通過(guò)氣象超級(jí)計(jì)算機(jī)來(lái)減少地球電離層對(duì)GPS信號(hào)偏離運(yùn)行軌道而導(dǎo)致的誤差。
由于受地球以外射線(主要是太陽(yáng)輻射)對(duì)中性、原子和空氣分子的電離作用,距地表60千米以上的整個(gè)地球大氣層都處于部分電離或完全電離的狀態(tài),電離層是部分電離的大氣區(qū)域。
當(dāng)無(wú)線電波穿過(guò)帶電粒子介質(zhì)時(shí),容易被影響。所以,當(dāng)無(wú)線電波從軌道衛(wèi)星發(fā)射回地面GPS接收站時(shí),如果地球上空有電離層時(shí),大量電子會(huì)減慢無(wú)線電波傳播速度,多發(fā)于夜間時(shí)間。電離層效應(yīng)對(duì)差分GPS定位也是一種嚴(yán)重限制。
在接近赤道的范圍內(nèi),每年六月到九月,由于陽(yáng)光加熱和潮汐作用電離層下層的等離子上移,在離地面約90~130公里,形成電流,它與水平磁場(chǎng)線相互作用導(dǎo)致磁赤道附近±20度之間130公里以上的電離度加強(qiáng),每天收到干擾的概率達(dá)到50%。這就意味著GPS數(shù)據(jù)受損幾率增加。
目前空間天氣和物理領(lǐng)域的研究人員正在研究地球“電離層”是如何影響GPS數(shù)據(jù)精度的,以及如何減少這些影響。
研究人員對(duì)US COSMIC-2低軌道衛(wèi)星星座(12個(gè)月之后整個(gè)星座衛(wèi)星發(fā)射完畢)返回的GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行研究,通過(guò)假設(shè)同一速度傳播的無(wú)線電波位置大致相同,來(lái)判斷GPS信號(hào)偏離軌道量。
如果此項(xiàng)研究進(jìn)行順利,在由電離層的情況下,也可通過(guò)算法計(jì)算減少GPS數(shù)據(jù)誤差,保證數(shù)據(jù)精確度。(編譯|泰伯網(wǎng) 任珊珊)
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