不同地磁暴强度下非差非组合PPP定位性能分析

针对地磁暴会影响全球卫星导航系统卫星姿态、刺激电离层发生扰动,导致卫星信号丢失和产生大量周跳,降低定位精度与可靠性的问题,从非差非组合精密单点定位用户的需求出发,以全球均匀分布的110个国际GNSS服务测站为研究对象,评估了不同地磁暴强度下非差非组合精密单点定位性能。研究表明:不同强度等级的地磁暴对非差非组合定位均存在一定的影响,该影响在高纬度地区和低纬度地区尤为明显。相较于无地磁暴,发生大和特大等级的地磁暴时,定位结果的三维均方根RMS均值分别增加了151.8%和451.8%。当发生特大等级的地磁暴时,垂直总电子含量较大的区域,定位结果的可靠性严重下降,部分测站的三维RMS值可能会超过3 m。在地磁暴对N、E、U方向的定位影响研究中发现,其对北方向的精度影响最大。相较于没有发生地磁暴,发生大和特大等级地磁暴时北方向的三维RMS均值分别增加了168.0%和542.5%。

日冕物质抛射的地磁扰动强度及渡越时间的预测方法

选取了1997．1,-2002．9期间的80个CME-ICME事件，结合太阳光球磁场的观测和CME爆发源的位置，建立了一种用于研究CME传播及其地磁响应的坐标系——电流片磁坐标系CMC（current sheet magnetic coordinate）．在此基础上研究了CME爆发位置以及爆发时刻的日球电流片位形对CME引起的地磁扰动强度（以Dst指数为例）和CME渡越时间的影响，初步结论是：（i）CME的地磁响应存在着关于电流片的同异侧效应，即当地球和CME的爆发源处于电流片的同侧时，CME更易于传播到地球，更易于引起较强的地磁暴，相对而言，异侧的CME事件较少到达地球，它所引起的地磁暴也较弱．（ii）日球电流片到地球的角距离影响相应地磁扰动的强度，电流片越靠近地球位置，相应的地磁扰动越强烈．（iii）CME爆发位置与附近电流片位形对CME到达近地空间的渡越时间也有影响．根据这些结论，提出了一种在CMC坐标系下基于CME的投影速度来预报地磁暴强度及CME渡越时间的经验模式，并利用该方法对80个事件进行了预报试验．结果表明，对于DStmi。≤-50nT的中等磁暴和强磁暴事件来说，59％的事件其磁暴强度相对误差〈30％，而全部事件的渡越时间平均绝对值误差都在10h以下．