电子密度
借助天目一号星座大规模、全覆盖的天基监测能力对电离层进行无缝监控,我们得以掌握整个地球电离层的电子密度实况,电离层内的信号扰动尽收眼底。
由尖端卫星技术赋能的高质量数据
天目一号星座可实现对电离层的天基检测,反演得出电子密度数据可以极大提高空间天气研究和预测能力,在保障无线电通信、卫星运行、导航系统等方面均可发挥重要作用。
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客户应用场景
text-icon空间天气预报
为模型试验和初值设定提供精确、全球性的电子密度探测数据,改善电离层物理模型,提升空间天气数据同化系统能力,从而实现更准确的空间天气预报。
text-icon导航系统
摆脱传统地基监测在地理和成本上的束缚,实现全球范围的卫星导航信号扰动(电磁干扰和电离层闪烁)的监测,定位地面电磁干扰源,并对星载卫星导航接收机的GNSS信号进行实时检测告警。
text-icon雷达性能
电离层环境的变化直接影响雷达的目标跟踪与定位性能,来源于天基的电子密度数据可直接替代地面电子层观测站的数据,避免了境外建设地面站过程中的各种麻烦。
text-icon短波通讯
融合掩星数据的三维电离层同化/层析模型可用于全球电离层电子密度结构高精度现报和预报,对于短波信系统而言是提升通信质量的重要保障。
数据分类与技术指标
L2电子密度
数据内容电子密度廓线产品提供了单次掩星事件的电子密度廓线及辅助数据。产品内容包括掩星GPS/BDS/GALILEO/GLONASS卫星号、时间、切点位置、电子密度等。
文件命名ionPrf_GNOS.LLL.YYYY_DDD_HH_MM_GGG.nc
文件格式NETCDF
技术指标
垂直分辨率:约1KM
电子密度峰值误差:<20%
单星日增量约5MB
图像
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质量评估结果
电离掩星探测高度范围
指标要求:高度范围为 80-510 千米。
测试方法:统计 3 天业务系统生成的电离层掩星 L2 掩星事件的海拔高度范围。
测试情况:
1)数据源:2023 年 01 月 13 日至 2023 年 01 月 15 日。
2)测试结果:
TM01:
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TM02:
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3)测试结果满足情况: TM01/02 星的电离掩星探测高度范围满足测试要求。
电离掩星产品精度评估
指标要求:电离层掩星 NmF2(F2 层峰值电子密度)与垂测仪 NmF2 标准偏差小于 20%,即为符合。
测试方法:使用业务上近实时生成的L2电离层电子密度廓线产品的NmF2,与垂测仪探测 NmF2 进行时空匹配(时空匹配条件为 NmF2 发生时间间隔不超过 30 分钟,掩星 NmF2 星下点与垂测仪的球面距离不超过 200km),统计至少两个月数据,计算 NmF2 标准差并评估电离层 L2 产品精度。
测试情况:
1)数据源: 2023 年 1 月 9 日到 2023 年 3 月 31 日期间的TM01,TM02 电离层掩星 L2 产品,UML 全球垂测仪数据。
2)测试结果:
TM01、TM02 NmF2 与垂测仪 NmF2 的线性拟合与统计偏差见下图。
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3)测试结果满足情况:
将 TM01 近实时生成的 2023.01.09-2023.03.31 期间的L2产品的 NmF2,与垂测仪 NmF2 进行时空匹配,剔除10%粗差后计算标准差,NmF2 数据匹配对数为196,NmF2 标准差为19.61%。同样将 TM02 在 2023.01.09-2023.03.31 期间L2产品的 NmF2 与垂测仪进行匹配,剔除10%粗差后对比,数据对数为167,NmF2 标准差为19.03%。TM01 与 TM02 的电离层L2产品均符合精度指标。
L1b电离层TEC电离附件相位数据文件
数据内容TEC产品提供了单次掩星事件的掩星 TEC、闪烁及辅助数据。产品内容 包括掩星 GPS/BDS/GALILEO/GLONASS 卫星号、时间、切点位置、绝对 TEC、电离层闪烁等。GNOS电离附加相位L1数据提供了单次掩星事件的电离附加相位及辅助数据。产品内容包括时间、掩星GNSS卫星号、掩星GNSS位置和速度、LEO卫星位置和速度、信噪比、掩星标识符。
文件命名podTec_GNOS.LLL.YYYY_DDD_HH_MM_GGG.ncionPhs_GNOS.LLL.YYYY_DDD_HH_MM_GGG.nc
文件格式NETCDFNETCDF
单星日增量约1.8GB约200MB
L1a电离掩星通道观测数据
数据内容
掩星包数据的内容为GNSS掩星载波相位和伪距等观测量。
掩星包分别为大气和电离层掩星。
文件命名occIon_GNOS.LLL.GGG.YYYY.DDD.SSSSS.UUUUU.AD.ROX
文件格式ROEX(GNSS Radio Occultation Data Independent Exchange Format)GNSS 无线电掩星数据自主交换格式
单星日增量约500MB
L0载荷原始观测包
数据内容掩星载荷原始观测数据,包括定位和掩星数据。
文件命名LEOX_GNOSO_L0_YYYYMMDD_hhmmss_UUUUU.DAT
文件格式BIN
单星日增量约3GB