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電離層閃爍

鎖定
電離層閃爍是當電波通過電離層時,受電離層結構的不均勻性影響,造成信號振幅、相位等的短週期不規則變化的現象。
中文名
電離層閃爍
特    點
不規則變化

電離層閃爍背景介紹

據國際電波聯盟(ITU)報告,在從10MHz到最高12GHz的載波頻率範圍內都觀測到了閃爍,閃爍強度指數與載波頻率f之間具有1/f^1.5的依賴關係。即在一定範圍內,信號頻率愈低,閃爍愈強。
在地理區域上,有兩個強閃爍的高發區,一個集中在以磁赤道為中心的±20o的低緯區域,以磁赤道異常駝峯區閃爍最強。另一個閃爍高發區集中在高緯地區。
電離層在磁低緯地區最強,我國南方的低緯度地區,特別是廣東、廣西、海南及南海地區,均處在磁赤道異常區的峯值區域,其閃爍出現率和嚴重程度較磁赤道和極區都顯著,在全球範圍內是電離層閃爍出現最頻繁、影響最嚴重的地區之一。
電離層閃爍 電離層閃爍

電離層閃爍閃爍的影響

電離層閃爍效應能導致地空無線電系統的信號幅度、相位的隨機起伏。使系統性能下降,嚴重時可造成通信系統、衞星導航系統、地空目標監測系統信號中斷。

電離層閃爍對衞星通信影響

衞星由閃爍引起的通信中斷區域分佈示意圖 衞星由閃爍引起的通信中斷區域分佈示意圖
惡劣的空間環境將極大影響電子信息系統的工作性能,電離層閃爍是對電子信息系統影響最為嚴重的一種現象。對衞星通信系統來説,電離層閃爍會導致信號幅度的衰落,使信道的信噪比下降,誤碼率上升,嚴重時使衞星通信鏈路中斷。 通信衞星(UHF波段)受電離層閃爍的影響極為突出。
2001年4月美偵察機撞毀我戰鬥機事件後的搜尋飛行員期間,電離層閃爍造成衞星通信部分時間中斷。給搜尋工作、形勢判斷和決策造成很大困難。

電離層閃爍對衞星導航影響

定位誤差 定位誤差
(1)對衞星導航系統來説,閃爍引起的信號接收的惡化,輕者會明顯降低信噪比,使信號捕獲跟蹤困難,從而降低定位精度,嚴重時導致導航接收機失鎖,信號中斷,無法提供導航信息。
(2)電離層閃爍引起的定位誤差
(3)電離層閃爍造成的失鎖

電離層閃爍對監測系統影響

電離層閃爍 電離層閃爍
對於雷達監測系統,電離層閃爍使得頻率分量相位間具有大幅度隨機變化,破壞了相干積分脈衝間的相位相關性,結果使接收信號的匹配和相干積分效果減弱,降低了雷達的空間分辨力。在星載SAR成像中,電離層閃爍對方位向的分辨率破壞更為明顯。
電離層閃爍 電離層閃爍
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參考資料
  • 1.    空間天氣監測培訓班-電離層GNSS閃爍儀-曾中超