単周波GPS受信機群による電離圏シンチレーション観測システムの構築

一组单频GPS接收机构建电离层闪烁观测系统

基本信息

批准号：
14740285
负责人：
齊藤昭則
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度開発した単周波GPS受信機を用いて、GPS衛星からの測位電波のL1波の電波強度を50Hzでサンプリングし、GPS電波の電離圏の擾乱構造による影響を測定した。長期間の連続・無人観測を可能にするためのシステム作りを進めた。そして、5月のオーストラリアにおける短期間の観測を挟み、京都において連続観測を行った。そして、2004年1月以降は滋賀県信楽町に移設し、長期間継続観測のための観測体制を構築した。この間、データ処理システムの開発も進め、50Hzの測定データの処理と、その一次データから電波の変動の状態を示す指数を算出するプログラムの整備を進めた。既存メーカーのシンチレーション・モニターによる観測データとの比較も進め、感度においては、同程度かそれ以上の受信システムになっている事を確認した。ただ、機器内部に起因すると考えられる雑音が時折発生する事が課題として明らかになった。この雑音は、その変動の特性から、データの処理段階において、自然現象による変動と判別する事が可能である。1年以上の観測を進める間に、2003年10月末から11月初めの大規模な地磁気擾乱時において、日本の中央部で大きなGPS電波の変動を観測した。これは、地磁気擾乱によって、通常は静穏な中緯度電離圏に電子密度の擾乱が起こされたため、GPS電波のシンチレーションを起こした物と考えられる。この現象はプラズマ・バブルやMSTIDと異なり、従来には予想されていなかった形で引き起こされた衛星-地上間電波のシンチレーションであり、当システムで観測されたGPS電波シンチレーションのデータをもとに論文を作成中である。観測システム構築とそれによって得られた観測結果については、2003年11月の地球電磁気・地球惑星圏学会及びその他の研究会において報告を行った。

使用去年开发的单个频率GPS接收器，以50 Hz采样了来自GPS卫星的位置范围的L1波的无线电波强度，并测量了GPS无线电波离子湍流结构的影响。我们创建了一个系统来实现长期连续和无人的观察。在京都进行了连续的观察，5月在澳大利亚进行了短期观察。 2004年1月之后，它被搬迁到志贺氏菌，志贺县，并建立了长期观察系统。在此期间，还促进了数据处理系统的开发，并处理了50Hz测量数据的处理，并计算出索引的程序，显示了索引从主数据中促进了无线电波波动的状态。促进了与现有制造商闪烁监视器的比较，并证实了接收系统相同或更高的敏感性。但是，据揭示了由设备内部发生的偶尔噪声。由于波动的特征，该噪声可以确定为由数据处理阶段在数据处理阶段引起的波动。尽管观察长一年以上，但从2003年10月底到11月初，在大型的地磁干扰中，日本中部的主要GPS无线电波在日本中部波动。这被认为是引起GPS无线电波闪烁的原因，因为地磁干扰通常会在安静的中纬度电离区域引起电子密度干扰。与等离子气泡和MSTID不同，这种现象是以无法预测的形式引起的卫星射电波的闪烁，并基于在此系统中观察到的GPS无线电闪烁的数据。观察系统的构建和获得的观察结果在2003年11月在全球购买和地球行星学会和其他研究小组中报告了。