単周波GPS受信機群による電離圏シンチレーション観測システムの構築

一组单频GPS接收机构建电离层闪烁观测系统

基本信息

批准号：
14740285
负责人：
齊藤昭則
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度開発した単周波GPS受信機を用いて、GPS衛星からの測位電波のL1波の電波強度を50Hzでサンプリングし、GPS電波の電離圏の擾乱構造による影響を測定した。長期間の連続・無人観測を可能にするためのシステム作りを進めた。そして、5月のオーストラリアにおける短期間の観測を挟み、京都において連続観測を行った。そして、2004年1月以降は滋賀県信楽町に移設し、長期間継続観測のための観測体制を構築した。この間、データ処理システムの開発も進め、50Hzの測定データの処理と、その一次データから電波の変動の状態を示す指数を算出するプログラムの整備を進めた。既存メーカーのシンチレーション・モニターによる観測データとの比較も進め、感度においては、同程度かそれ以上の受信システムになっている事を確認した。ただ、機器内部に起因すると考えられる雑音が時折発生する事が課題として明らかになった。この雑音は、その変動の特性から、データの処理段階において、自然現象による変動と判別する事が可能である。1年以上の観測を進める間に、2003年10月末から11月初めの大規模な地磁気擾乱時において、日本の中央部で大きなGPS電波の変動を観測した。これは、地磁気擾乱によって、通常は静穏な中緯度電離圏に電子密度の擾乱が起こされたため、GPS電波のシンチレーションを起こした物と考えられる。この現象はプラズマ・バブルやMSTIDと異なり、従来には予想されていなかった形で引き起こされた衛星-地上間電波のシンチレーションであり、当システムで観測されたGPS電波シンチレーションのデータをもとに論文を作成中である。観測システム構築とそれによって得られた観測結果については、2003年11月の地球電磁気・地球惑星圏学会及びその他の研究会において報告を行った。

使用去年开发的单频GPS接收器，在50Hz处采样了来自GPS卫星的L1定位无线电波的无线电波强度，并测量了GPS无线电波的干扰结构的效果。我们已经开始创建一个系统，以在很长一段时间内实现连续无人的观察。然后，五月在澳大利亚进行了短期观察，并在京都进行了持续的观察。 2004年1月之后，该地点被搬迁至志贺镇，志加县，并建立了一个观察系统，以进行长期连续观察。在此期间，我们还开发了一个数据处理系统，并开发了一个程序，该程序处理50Hz测量数据并计算一个指示来自主要数据的无线波波动状态的索引。我们还使用现有制造商的闪烁监测器进行了比较的数据，并确认接收系统在敏感性方面的水平相同或更高。但是，问题已经很清楚，噪声被认为是由设备内部引起的，有时会发生。在数据处理阶段，这种噪声可以与其波动的特征区分开来。在观察一年多的时间里，我们观察到日本中部中部的GPS无线电波在从10月底到2003年11月初的大规模地磁障碍中发生了很大的变化。这被认为是GPS无线电波的闪烁，因为电子密度是由于地球层造成的正常安静离子层引起的电子密度。与等离子体气泡和MSTID不同，这种现象是以以前无法预测的方式引起的卫星 - 事质无线电波的闪烁，并且是基于在该系统中观察到的GPS无线电波闪烁的数据而创建的论文。在2003年11月和其他研究组的地球电磁和地球和行星球体社会中，在地球电磁和地球和行星球体社会上报告了观察系统的构建和观察结果。