文档名：电离层层析辅助等离子体泡的TEC空间梯度研究
摘要：在严重的电离层活动时,发生的极端电离层扰动会对GNSS地基增强系统(Ground-basedAugmentationSystems,GBAS)的用户构成完好性威胁,例如中国低纬地区出现的等离子体泡现象.本文针对等离子体泡造成的TEC空间梯度展开研究,提出了一种电离层层析辅助研究等离子体泡造成的TEC空间梯度的方法.首先,通过多分辨率电离层层析成像技术重构中国及周边中低纬地区在2017-09-08T12:00-17:00UT扰动最强烈时段的电离层层析图像,发现该时段内中国低纬地区出现电子密度耗竭的等离子体泡现象;其次,利用短基线双站法和时间步长法两种方法计算等离子体泡附近区域TEC空间梯度;最后,结合两者进行比较研究,验证了较大的TEC空间梯度往往存在于等离子体泡的侧壁周围,如本文在14:06UT出现在香港空域附近的最大TEC空间梯度为133.16mm/km.同时还可以看出:层析反演的电离层图像不仅能直观地分析等离子体泡的三维电子密度分布,还可以帮助发现TEC空间大梯度产生的原因.
Abstract：Extremeionosphericdisturbances,suchasplasmabubblesatlowlatitudesinChina,poseanintactthreattoGNSSGround-basedEnhancementSystem(GBAS)usersduringsevereionosphericactivity.Inthispaper,theTECspatialgradientcausedbytheseplasmabubblesisstudied,andanionospherictomographyassistedmethodisproposedtostudytheTECspatialgradientcausedbyplasmabubbles.Firstly,themulti-resolutionionospherictomographytechnologyisusedtoreconstructtheionospherictomographyresultsofChinaanditssurroundingmiddleandlowlatitudesduringthestrongestperiodof12:00-17:00UTdisturbanceonSeptember8,2017.ItisfoundthattheplasmabubblephenomenonofdepletedionosphericelectrondensityoccurredinChina'slowlatitudesduringthisperiod.Secondly,theTECspatialgradientcausedbyplasmabubbleiscalculatedbyshortbaselinestation-pairsmethodandtimestepmethodaccordingtotheinversionTECimage.Finally,acomparativestudyisconductedcombiningthetwotoverifythatalargeTECspatialgradientoftenexistsaroundthesidewalloftheplasmabubble.Forexample,themaximumTECspatialgradientnearHongKongairspaceat14:06UTonSeptember8this133.16mm/km.Itisalsofoundthattheinvertedimagescannotonlyprovide3Delectrondensitydistributionsofthebubbles,butalsohelpexploretheunderlyingmechanismresultinginlargeTECgradients.
作者：尹萍 纵瑞龙Author：YINPing ZONGRuilong
作者单位：中国民航大学电子信息与自动化学院,天津300300
刊名：电波科学学报
Journal：ChineseJournalofRadioScience
年，卷(期)：2024, 39(1)
分类号：P352.7
关键词：电离层层析 等离子体泡 TEC空间梯度 短基线双站法 时间步长法
Keywords：ionospherictomography plasmabubble TECspatialgradient shortbaselinestation-pairsmethod time-stepmethod
机标分类号：P352P228.4P631.4
在线出版日期：2024年4月8日
基金项目：电离层层析辅助等离子体泡的TEC空间梯度研究[
期刊论文] 电波科学学报--2024, 39(1)尹萍 纵瑞龙在严重的电离层活动时,发生的极端电离层扰动会对GNSS地基增强系统(Ground-basedAugmentationSystems,GBAS)的用户构成完好性威胁,例如中国低纬地区出现的等离子体泡现象.本文针对等离子体泡造成的TEC空间梯度展开研...参考文献和引证文献
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