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电离层闪烁是指无线电波穿越电离层传播时,电离层中的电子密度不规则体所引起的电波振幅、相位和偏振方向的快速随机起伏。电离层闪烁可导致信号强度低于平均值,当幅度衰落超过接收机门限值时,将导致信号丢失和周跳等现象,从而严重影响卫星通信和导航定位系统的性能。随着全球范围内通信和导航定位系统对空间平台的依赖日益增长,电离层闪烁观测研究显现出越来越重要的应用价值。随着 GPS的广泛应用,对GPS电离层闪烁特征的研究受到了越来越多的关注。桂林(地理坐标:25.29°N,110.33°E;地磁坐标:15.04°N,181.98°E)位于磁赤道异常区的北峰附近,属于电离层闪烁发生最频繁、影响最严重的区域。本文利用布设在桂林的GSV4004电离层闪烁监测仪的观测数据,研究2011年1月至2012年12月(即太阳活动高年期间)的GPS电离层闪烁特征。本文的主要研究结果如下。 (1)GPS电离层幅度闪烁仅发生在地方时夜间,且主要发生在春分(即3月和4月)和秋分(即9月和10月)期间的20:00 LT至03:00 LT。GPS电离层幅度闪烁在夏、冬季很少发生,且春、秋季幅度闪烁的强度明显大于夏、冬季。 (2)GPS电离层幅度闪烁主要发生在20:30 LT至24:00 LT,表现出对地方时的强依赖性。在21:00 LT至22:00 LT期间,幅度闪烁事件数最多。在01:00 LT以后,闪烁事件很少发生。GPS电离层幅度闪烁主要发生在桂林上空的南部地区,发生在桂林上空北部地区的闪烁事件较少。 (3)在2011年1月至2012年12月期间,桂林地区的夜间GPS电离层幅度闪烁发生时,往往伴随相位闪烁、TEC耗空、ROT起伏和ROTI增大现象。此外,幅度闪烁强度较大时(即S4>0.6时),出现GPS信号失锁现象。 (4)桂林地区GPS电离层闪烁主要发生在磁平静日,磁扰日期间幅度闪烁事件很少发生。分析地磁活动对桂林地区GPS电离层闪烁的影响后发现,当dDst/dt(即Dst随时间的变化率)极小值的出现时间对应于桂林地区日落时段(即17:00 LT–21:00 LT),则有利于幅度闪烁的发生;若dDst/dt极小值的出现时间对应于桂林地区的其他地方时时段,则不利于幅度闪烁的发生。在2011年1月至2012年12月期间,大多数情况下地磁扰动日内dDst/dt的极小值出现时间对应于桂林地区的非日落时段,因此磁暴对桂林地区GPS电离层闪烁主要起抑制作用。 本文分析得到的桂林地区GPS电离层闪烁特征与以往观测得到的低纬地区GPS电离层闪烁特征比较吻合,说明利用GPS信标观测可以较好地监测桂林地区的GPS电离层闪烁特征。