[发明专利]一种GNSS电离层闪烁与TEC监测设备

权利要求书

1.一种GNSS电离层闪烁与TEC监测设备，其特征在于：包括天线、滤波器、接收机、计算机；其中，

所述天线，用于接收GNSS卫星信号并将GNSS卫星信号传输给滤波器处理；

所述滤波器，用于将接收到的GNSS卫星信号进行滤波后传输给接收机处理；

所述接收机，通过串口通信将GNSS卫星信号的信号强度信息、载波相位信息传输到计算机；

所述计算机，包括数据采集模块、信息分析模块、数据存储模块与显示模块；

所述数据采集模块，用于采集信号强度信息、载波相位信息；

所述信息分析模块，用于分析处理信号强度信息、载波相位信息并通过算法计算出电离层TEC信息、电离层闪烁指数信息、TEC抖动指数信息、不规则体强度信息；

所述数据存储模块，用于存储信号强度信息、载波相位信息、电离层TEC信息、电离层闪烁指数信息、TEC抖动指数信息、不规则体强度信息；

所述显示模块，用于显示监测的数据信息。

2.根据权利要求1所述的GNSS电离层闪烁与TEC监测设备，其特征在于：所述天线为与信号放大器集成的GNSS天线，且所述馈线与所述滤波器通信连接。

3.根据权利要求1所述的GNSS电离层闪烁与TEC监测设备，其特征在于：所述滤波器为带通滤波器，用于抑制由馈线及外部环境造成的噪声和干扰信号进入接收机，且所述带通滤波器与接收机通信连接。

4.根据权利要求1所述的GNSS电离层闪烁与TEC监测设备，其特征在于：所述接收机采用内部晶振源OCXO和GNSS-OEM628板卡集成并连接外接电源，通过RS-232串口通信与所述计算机通信连接，且所述外接电源与接收机通信连接。

5.根据权利要求1所述的GNSS电离层闪烁与TEC监测设备，其特征在于：所述信息分析模块，先对巨量的原始数据进行计算分析，并将计算出的信号强度信息、载波相位信息存储于缓冲区内，依据载波相位信息得出电离层TEC信息，当闪烁发生时再对原始数据以及对应信号强度信息、载波相位信息进行存储，并计算出电离层闪烁指数信息、TEC抖动指数信息、不规则体强度信息。

6.根据权利要求5所述的GNSS电离层闪烁与TEC监测设备，其特征在于：所述缓冲区用于存储15-30min的原始数据。

7.根据权利要求5所述的GNSS电离层闪烁与TEC监测设备，其特征在于：根据设定的条件判定闪烁的发生，所述设定的条件为:在连续一段时间M内N次达到设定值X。

8.根据权利要求1所述的GNSS电离层闪烁与TEC监测设备，其特征在于：在接收机的数字通道中，经积分和累加后，输出同相分量和正交相分量通过算法计算出信号强度信息，将所述信号强度信息送入六阶巴特沃兹滤波器进行滤波，得到消除趋势后的信号强度信息，在经过滤波消除趋势以后算出总幅度闪烁指数信息，再对其进行修正滤出来源于环境噪声，得出修正后的振幅闪烁指数信息；所述修正后的振幅闪烁指数信息，用来反演电离层不均匀体强度信息。

9.根据权利要求1所述的GNSS电离层闪烁与TEC监测设备，其特征在于：选用六阶的巴特沃兹高通滤波器，通过将相位观测量通过该滤波器，得出滤波效果趋势后的载波相位信息，再通过算法计算出相位闪烁指数信息。

10.根据权利要求1所述的GNSS电离层闪烁与TEC监测设备，其特征在于：通过载波相位观测量可得电离层TEC原始观测量，将电离层TEC观测量通过六阶的巴特沃兹高通滤波器进行滤波，消除趋势后，得到瞬时电离层TEC抖动的dTEC，再进行求方差处理，即可得到TEC抖动指数信息，式中dTEC为消除趋势后的瞬时电离层TEC抖动。