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PolaRxS接收机电离层监测

PolaRxS接收机电离层监测

同步采集系统PolaRxS接收机电离层监测同步采集系统PolaRxS概念引入和介绍一、 GNSS系统介绍 GNSS即全球卫星导航定位系统(Global Navigation Satellite System),目前GNSS泛指美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的GALILEO以及中国的COMPASS(北斗),目前使用范围较多的是美国的GPS系统。二、监测电离层原理

产品详情

同步采集系统PolaRxS接收机电离层监测

同步采集系统PolaRxS概念引入和介绍

一、 GNSS系统介绍

       GNSS即全球卫星导航定位系统(Global Navigation Satellite System),目前GNSS泛指美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的GALILEO以及中国的COMPASS(北斗),目前使用范围较多的是美国的GPS系统.

二、监测电离层原理

       电离层对GPS伪距观测值所造成的影响可以表示为:dPion=40.28m3/s2f2∫ρNedρ=40.28f2TEC(1)其中dPion为伪距观测值的电离层效应距离偏差改正,Ne为电子密度,f为电磁波的频率,TEC是底面积为1m2而贯穿整个电离层的柱体中的自由电子数,单位为1016/m2[5].通过GPS观测量只能计算出GPS信号在传播路径上总的电离层延迟量.要想得到其它地方的电离层延迟,通常的方法是建立一个电离层模型,常用的模型有VTEC模型、广义三角级数模型和低阶球谐函数模型等[8].本文采用VTEC模型,其公式如下:1cosz∑mi=0∑nk=0Eik(<-<0)i(S-S0)k-B=9.52437(P2-P1)(2)式(2)中cosz是投影函数,P2、P1是GPS伪距观测值,<代表IPP(IonospherePiercePoint)的地磁纬度,S代表太阳时角,B代表两个频率的通道存在硬件延迟偏差[8],也称作P2,P1间DCB(DifferentialCodeBias).DCB的确定需要长时间(一天)的观测量,进行整体的平差解算,才可以求得较为稳定的值[6].因此在CORS系统电离层的实时监测中,要想实时分离DCB,只能利用DCB值相对稳定的特点,直接采用前个时段求解出的DCB值.

三、 PolaRxS接收机功能

           PolaRxS是一款专门用于电离层监控和空间天气应用的多频多系统接收机.围绕静态自动跟踪超低噪音的OCXO晶体振荡器和Septentrio最新的多频信号跟踪引擎而设计.PolaRxS采用了一系列的自主创新的信号解算算法,比如ALM+抗干扰平滑技术、APME+先进多路径平滑算法技术、LOCK+高振动情况下的超稳定跟踪算法技术,所以能不间断同步跟踪GPS/GLONASS/GALILEO/北斗信号,并提供高品质的超低噪音数据.PolaRxS能提供高达100Hz的相位相关数据和信号数据,也能直接以处理好的图形、日志以及检索形式提供给用户.

四、 PolaRxS接收机特点

       1. 跟踪所有可见信号:GPS/GLONASS/Galileo/北斗全频点信号接收;

       2. 采用了超低噪音的OCXO晶体振荡器:对全部信号的相位进行测量,相位噪声标准偏差(phi60)低至0.03rad;

       3. 直接输出ISMR电离层监测数据,包含GNSS系统下所有频点的S4,σФ, 光谱斜率;

       4. 可接入外部传感器;

       5. 数据输出率高达100Hz;

五、RxLogger软件功能展示:

       1. 直接生成ISMR格式文件,轻松查看S4,σФ, 光谱斜率数据信息;

       2. 利用厂家标配RxLogger,软件轻松查看ISMR指数;

六、PolaRxS接收机介绍:

1、跟踪所有可见信号

       PolaRxS接收机是一款具备接收现有所有GNSS(GPS/GLONASS/Galileo/SBAS)信号,和未来GPS的L5信号、Galileo的E5ab AltBOC信号、北斗二代信号(已预留)的多频接收机.该接收机在GreCo3TMASIC专用集成电路基础上设计了136通道,适用于高性能多频多系统信号跟踪应用.

2、超低测量噪音

       该接收机设计采用了超低噪音的OCXO晶体振荡器,能对目前所有的GNSS信号,包括信号的相位进行测量.并且数据输出数率高达100Hz.相位噪音标准偏差(phi60)低至0.03rad.

3、GNSS+TM技术

       Septentrio’s后验多路径估算(APME+),其能力是当专有的LOCK+跟踪技术保证快速信号动态范围时,如在闪烁事件中,能够解决短延迟多径,进一步提高测量数据质量.先进的干扰分析和陷波虑波缓解,可以在困难的无线电环境下安装.

4、方便的图形界面和数据存储软件工具

       和所有Septentrio GNSS接收机一样,一个拥有直观的图形界面用户软件-RxControl监控设置软件,可以对接收机进行参数设置、数据存储和远程控制等操作.专用于空间天气和电离子层检测应用.RxControl的数据存储功能还能对连续的TEC数据进行存储,对ISMR进行监控.ISMR数据包括所有GNSS系统下所有频点的S4,σФ,光谱斜率.

5、坚固的封装外壳和多个硬件借口

       PolaRxS安装在一个坚固的防水铝制封装中,保证了接收机即使在户外的恶劣环境中也能正常工作.该封装还提供多种接口,包括USB,以太网和数据存储按键等.

PolaRxS技术参数

特性:

       多频L1/L2/L5/E5ab AltBoc代码/载波跟踪GPS,GLONASS和GALILEO信号

       北斗二代预留

       136个硬件通道,同时跟踪GPS GLONASS和

       GALILEO星座中所有可见卫星

       超低噪音的OCXO(Oven Controller Crytal Oscillator)晶体振荡器

       原始数据输出(代码,载波相位和强度,导航数据)

       后验多路径估算技术(APME)

       接收机多项高级算法包含

       APME+多路径平滑算法技术

       LOCK+超稳定的高动态信号跟踪

       AIM+干扰检测盒自适应干扰缓解

       包括高达3个SBAS通道(EGNOS,WAAS,other)

       100Hz测量,SBAS,DGPS和SA PVT

       2个事件标识

       用户可控制的创新和灵活的电源管理

       板载数据记录(2GB)

       4个高速RS-232串行端口

       1个以太网端口

       1个全速USB端口

       高度紧凑和详尽的Septentrio二进制格式输出(SBF)

       NMEA v2.30输出格式,高达10Hz

       RTCM v2.2,2.3,3.0or3.1

       小巧的IP 65外壳

       包括直观的GUI(RxControl)和ISMR具体记录器,详细的操作和安装手册

性能:

       定位精度

                               水平                     垂直

       单点                 1.3m                   1.9m

       SBAS               0.6m                   0.8m

       DGPS              0.5m                   0.9m

       速度精度

                               水平                   垂直

                            20px/sec          32.5px/sec

       最大更新率                               100Hz

       时间精度

       1PPS                                        10nsec

       事件精度                                   <10nsec