21、高精度电离层监测系统与低轨卫星星座设计及PPP性能研究

高精度电离层监测系统与低轨卫星星座设计及PPP性能研究

1. 高精度电离层实时监测系统

在实际应用中，仅依靠GNSS观测往往无法完成定位，需要特殊考虑。利用中国的北斗地基增强系统（GBAS）可以开发电离层实时监测系统的框架。以ROTI图的实现过程为例，详细介绍了其实施步骤。

在一次强磁暴主相期间，展示了中国的ROTI和TEC图，用于分析不同地区受到的不同影响：
- 广东、广西和海南 ：受到显著影响，电子密度既有耗尽现象，也有增强现象。
- 甘肃和山西 ：电子密度主要表现为耗尽。
- 新疆和青海 ：电子密度主要表现为增强。
- 东北和华北 ：几乎不受影响。

此实时电离层监测系统在实践中可通过打通整个架构的链路落地，目前仍在不断发展，未来有望像公共生活中的实时天气预报一样应用于各种场景。

2. 低轨卫星星座设计与PPP性能研究

2.1 引言

GNSS精密单点定位技术虽能实现高精度定位，但存在收敛时间长和卫星信号在传播过程中衰减严重的问题，不利于室内或信号遮挡严重区域的定位。低轨卫星具有观测几何变化快和接收信号强的优势，能加速精密单点定位的收敛速度，提供高精度定位服务。然而，低轨卫星轨道高度的限制使得实现全球覆盖需要更多卫星。因此，提出了基于双目标优化的低轨卫星星座设计方法，以较少卫星实现全球覆盖，并通过模拟分析不同边界条件下的PPP性能。

2.2 LEO卫星特点

• 信号衰减小