Wykorzystanie systemu GPS do monitorowania scyntylacji

Wykorzystanie systemu GPS do monitorowania
scyntylacji jonosferycznych
Mariusz Pożoga
CBK PAN
Charakterystyka systemu GPS
Konstelacja satelitów:
●
30 aktywnych satelitów
●
Inklinacja orbity ok 55 stopni
●
Promień orbity 26000 km
Sygnał
●
Dwie częstotliwości L1-1575.42
MHz, L2-1227.60 MHz
Modulacja fazy
●
Wykorzystanie kodów do
modulacji
- Coarse/Acquisition - C/A
1023bity - 1ms
- Precise code P-code
10.23MHz – tydzień
- Navigation message 50bps
●
System pomiarowy
Źródło danych:
● Projekt ISACCO (Ionospheric Scintillations Arctic Campaign Coordinated
Obserwation) – Upper Atmosphere Physics of INGV Rzym
www.eswua.ingv.it
● Stacja pomiarowa Ny Alesund (78.9 N 11.9 E)
● Odbiornik GSV4004 NovAtel:
-odbiór L1, L2
-pomiar amplitudy i fazy sygnału 50 razy w ciagu sekundy dla 12
satelitów jednocześnie
-pomiar gęstości kolumnowej elektronów (TEC)
-wstępna obróbka danych
Wielkosci mierzone
●
●
●
●
●
●
Faza sygnału
Amplituda
TEC
Code/Carrier divergence
L1 C/NO
L2 C/NO
Sygnał użyteczny - trend
●
●
●
●
Składowa nisko i wysoko
częstotliwościowa
Częstość odcięcia
Czestość Fresnela –
prędkość skanowania
Filtracja górnoprzepustowa
Amplituda sygnału
Faza sygnału
S4, variancja fazy
Zależność S4, wariancji fazy od metody
filtracji
Błędy wyznaczenia S4 i wariancji fazy
●
Zależność s4, wariancji fazy od prędkości skanowania
●
Niemożliwość wyznaczenia predkości skanowania
●
Zakłócenia wnoszone przez system odbiorczy
Szum – sygnał
Multi Path
●
●
Wpływ na mierzone
wielkości – charakterystyka
częstotliwościowa
Metody wykrywania –
wykorzystanie „code-carrier
divergence”
Multipath
Morfologia scyntylacji
Wnioski
Wady:
●Niejednoznaczność wyznaczanych parametrów
●Duże zaszumienie danych
Zalety:
●Prostota systemu pomiarowego
●Możliwość rozbudowy systemu
●Zgodność wyników pomiarów z modelami?