电离层环境对地空信息系统的影响效应

冯健，甄卫民，刘钝

（1.西安电子科技大学物理与光电工程学院，西安710071；2.中国电波传播研究所，山东青岛266107）

电离层环境对地空信息系统的影响效应

冯健1,2，甄卫民2，刘钝2

（1.西安电子科技大学物理与光电工程学院，西安710071；2.中国电波传播研究所，山东青岛266107）

目的为了减缓电离层对卫星通信、全球卫星导航系统、星载合成孔径雷达等系统的影响，提高系统的环境适应性。方法由穿越电离层的无线电信号传播原理出发，结合各种系统的工作原理，给出电离层影响的分析方法。结果针对电离层闪烁、极化旋转、时延和色散等传播效应造成卫星通信误码率上升、卫星导航定位误差增大、SAR图像偏移和分辨率下降等影响，分析给出了效应补偿和减缓应对方法。结论电离层延迟效应可以由电离层实测值或者模型来进行校正，而闪烁效应大多需采用规避的措施来减缓其影响。

电离层；总电子含量；卫星通信；全球卫星导航系统；合成孔径雷达

在地球上空大约60～1000 km的区域，受太阳辐射，一部分空气分子被电离，以电子和离子的形式存在。由于它们的数密度相等，因此呈等离子体态，这一区域被称为电离层[1]。电离层是一个复杂的非线性动力学系统，主要受来自太阳的电磁辐射、高能粒子、行星际磁场的控制。除了地球外部的这些控制因素之外，影响电离层变化的还有地球磁场、大气环流等来自地球本身的控制因素。由于电离层内存在各种光化学、动力学、电动力学等物理过程和化学反应，因此它不仅具有太阳活动周、季节、逐日等规则变化[2—5]，也具有电离层闪烁和电离层暴等不同时空尺度的异常变化[6—7]。……