中国区域电离层特性对卫星导航系统的影响

刘 钝 甄卫民

（中国电波传播研究所，山东 青岛 266107）

引 言

卫星导航信号穿越电离层到达地面，不可避免地受到电离层环境的影响，电离层应用技术开发是卫星导航系统建设中的一项重要工作。

精度、完好性、连续性和可用性是卫星导航系统的基本性能要求。对电离层应用技术，“精度”要求就是提供高精度的电离层修正功能。“完好性”是随着卫星导航系统应用发展而提出的一项重要性能要求，“是对可以加之于导航系统所提供的信息正确度信任程度的一种度量，其中包含当系统不应用于导航时向用户发出及时报警的能力”［1］。根据完好性定义，卫星导航系统中的电离层修正技术应进一步实现两个功能:

1）建立合适的误差门限，以判定电离层修正误差是否超限，以此实现电离层修正量的正确度评估和及时报警能力。

2）电离层修正一般针对平静电离层状态实现，而在电离层扰动情况下难以实现精确修正功能，因此，应实现电离层扰动的有效检测，实现及时报警能力。

国外在卫星导航系统相关的电离层应用技术研究上开展有广泛的工作。斯坦福大学早在1996年就提出电离层网络模型，并用于全球定位系统（GPS）广域增强系统（WAAS）的实现［15］。随后，国外研究的重点就集中在电离层相关的完好性实现技术上，这些工作主要包括电离层有效误差门限的研究及建立［8-11］，电离层扰动的有效检测、监测技术等方面［11-13，16］。

与美国和欧洲等区域主要覆盖中纬地区不同，中国区域覆盖中低纬地区，电离层环境具有明显的区域性特征，如低纬区域存在赤道异常、是电离层闪烁高发区等。……