Investigation, mitigation and monitoring of high latitude ionspheric scintillation effects for GNSS

GNSS 高纬度电离层闪烁效应的调查、缓解和监测

基本信息

  • 批准号:
    222926-2011
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.97万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2015-01-01 至 2016-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Global Navigation Satellite System (GNSS) signals experience phase and amplitude scintillations in high latitude regions. Such effects can cause errors in GNSS receiver signal tracking loops and, in some cases, loss of signal lock. GNSS, such as the Global Positioning System (GPS), are employed in many applications - including land transportation, marine navigation, civil aviation, emergency response, construction, mining, agriculture and survey applications. Availability, accuracy and reliability are characteristics of major importance for most of these applications. In Canada, GNSS operations can be degraded by severe ionospheric scintillation effects in the high-latitude auroral and polar regions. The magnitude and frequency of such effects are a function of solar cycle; a solar maximum is expected to occur 2013. The major objective of this research is to investigate high-latitude ionospheric scintillation effects and develop mitigation capabilities for current and future GNSS constellations and signals. This will be accomplished through several studies: 1) Determine the characteristics of ionospheric scintillations in the auroral and polar regions. 2) Determine the expected impact of high-latitude ionospheric scintillations on GNSS performance through simulation. 3) Develop robust receiver technologies and mitigation strategies. 4) Development of a multi-frequency multi-constellation ionospheric scintillation monitor. Results of this research will be transferred to Canadian partners for practical benefit to Canada though existing collaborations with the applicant.
全球导航卫星系统(GNSS)信号在高纬度地区经历相位和幅度的振荡。此类效应可导致GNSS接收器信号跟踪环路中的误差,并且在某些情况下导致信号锁定丢失。全球导航卫星系统,如全球定位系统,用于许多应用-包括陆地运输、海上导航、民用航空、应急响应、建筑、采矿、农业和勘测应用。可用性、准确性和可靠性是大多数这些应用的主要重要特征。在加拿大,全球导航卫星系统的运行可能会因高纬度极光区和极地地区严重的电离层闪烁效应而受到影响。这种影响的强度和频率是太阳活动周期的函数;预计2013年将出现太阳活动极大期。 这项研究的主要目标是调查高纬度电离层闪烁的影响,并开发当前和未来全球导航卫星系统星座和信号的减缓能力。这将通过几项研究来实现: 1)确定极光区和极地电离层振荡的特征。 2)通过模拟确定高纬度电离层扰动对全球导航卫星系统性能的预期影响。 3)开发强有力的接收器技术和缓解战略。 4)多频多星座电离层闪烁监测仪的研制。 这项研究的结果将转移到加拿大的合作伙伴,通过与申请人的现有合作,为加拿大带来实际利益。

项目成果

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