电离层闪烁监测
来自GNSS卫星的信号跨越两万公里抵达地球，在这段旅程的大半部分中，这些信号都是畅通无阻的。然而，GNSS信号在地球大气层 - 尤其是电离层（地球上方100到1000公里之间的带电层）中的折射和衍射，可能会导致信号延迟和失真。
顾名思义，电离层包含因与来自太阳的高能粒子相互作用而带电（即 离子化）的粒子。当这些电离粒子呈平滑或均匀分布时，GNSS接收机可以使用模型校正它们对卫星信号的影响。但是当电离粒子不规则分布时，就会造成问题。不规则是指电离层电子密度的局部波动，这会扭曲GNSS信号的相位和振幅，从而产生一种称为“闪烁”的波动。
何处？
闪烁事件在磁赤道周围区域最为频繁和强烈，在两极也有发生，但程度较轻。与其他自然现象类似，闪烁是不可预测的，西欧和美国的中纬度地区也曾报道过闪烁事件。
何时？
太阳活动遵循有据可查的11年周期（以太阳黑子的数量测量）。在太阳活动高峰期，频繁的太阳耀斑释放出强大的高能质子和X射线爆发。这些粒子随后与地球大气相互作用，导致在接近太阳活动高峰的年份闪烁事件增加。
闪烁事件还在每天的历程中表现出变化，日落促使电离层活动急剧增加，可持续数小时之久。
闪烁对GNSS定位意味着什么？
全球定位系统 (GPS)，或者更普遍的是，通过全球导航卫星系统 (GNSS) 接收机使用来自绕地卫星的信号来计算所在的位置。太阳活动的增加会导致电离层发生闪烁事件，从而降低卫星信号的质量。对于标准GNSS接收机而言，轻微的闪烁便足以使定位精度降低多达几米。更剧烈的闪烁会导致周跳，或者在最极端的情况下，会导致信号完全失锁。在这些情况下，即使是正常的无线电通信也会受到闪烁的严重干扰。因此，无论您是在巴西从事精准农业、在阿拉斯加进行石油勘探，还是在新加坡开展大型建设项目，您都应该确保您的精准GNSS系统具有内置的电离层稳健性能。
磨砺我们的IONO+算法
绿色曲线表示受闪烁影响的定位，蓝色曲线表示具有内置抗电离性能的接收机的定位。
因为参与了巴西这个经常受闪烁困扰的国家的各种项目，直接促使Septentrio开发出了IONO+技术。即使是在会降低标准接收机性能的条件下，配备IONO+的Septentrio接收机也可以继续跟踪信号。这项技术还使Septentrio接收机能够识别闪烁事件并限制它们可能对定位精度产生的任何不利影响。上图显示了闪烁事件期间静态接收机计算出的高度：IONO+算法正确识别出并从位置计算中删除了受闪烁影响的信号。
IONO+技术旨在减轻正常活动和闪烁电离层的不利影响。采用标准RTK定位技术的接收站通常需要一个参考站网络来插补电离层延迟并在流动站处对其进行补偿。而使用IONO+技术，接收机可以在内部估算电离层延迟，不需要网络。它只需要一个基线40公里内的参考站，如果电离层安静，甚至可以扩大到80公里范围内。
更多详细信息和实例，请参见我们的技术论文：CALIBRA：减轻电离层闪烁对巴西精密单点定位的影响。
电离层、闪烁和卫星信号
来自GNSS卫星的信号传播20,000 km到达地球，大部分行程基本上畅通无阻。然而，在地球大气层中，尤其是电离层（地球上方100至1000 km之间的带电层）中，GNSS信号发生折射和衍射，可导致信号延迟和失真。
顾名思义，电离层包含带电荷或被电离的粒子，这是与太阳发射的高能粒子相互作用的结果。这些电离粒子平稳或均匀分布时，GNSS接收机可以根据模型计算它们对卫星信号的影响。当电离层出现不规则状况时，问题出现了。这些不规则状况为电离层电子密度的局部波动，可使GNSS信号的相位和振幅失真，产生称为闪烁的波动。电离层闪烁 (IS) 通常用两个指数来表示：
- S4：振幅闪烁指数，和
- σφ：相位闪烁指数
图像
何处？
闪烁事件在地磁赤道附近区域发生的最多、最密集，南极和北极也会发生，但是程度较小。与其他自然现象类似，它们的出现是不可预测的，西欧和美国的中纬度地区也曾报道过闪烁事件。
图像
何时？
太阳运动用太阳黑子数量来衡量，大量记录资料证明存在11年的周期性。太阳活动高峰期的特征是频繁的太阳耀斑，一阵阵释放出强大的高能质子和X射线。这些粒子然后与地球大气层相互作用，使接近太阳活动高峰期的年份闪烁事件增加。闪烁事件还在每天的历程中表现出变化，日落促使电离层活动急剧增加，可持续数小时之久。
图像
图像
闪烁事件还在每天的历程中表现出变化，日落促使电离层活动急剧增加，可持续数小时之久。
闪烁对GNSS定位意味着什么？
GPS或者更普遍的GNSS（全球导航卫星系统）接收机利用环绕地球轨道飞行的卫星发送的信号计算它们的位置。太阳活动的增加会产生所谓的电离层闪烁事件，降低卫星信号的质量。对于标准型GNSS接收机，温和的闪烁可使位置精度降低数米。更严重的闪烁可造成周跳，极端情况下，可导致信号锁完全缺失。这些时候，即便正常的无线电通信也会被闪烁严重干扰。因此，无论您在巴西从事精准农业，在阿拉斯加进行石油勘探，还是在新加坡经营大型建设项目，最好确保您的精准GNSS系统具有电离层稳健性。
磨砺我们的IONO+算法
图像
巴西是一个经常被闪烁困扰的国家，作为在这个国家参与各种项目的直接成果，Septentrio开发出IONO+技术。采用IONO+技术的Septentrio接收机，能够在阻扰标准型接收机的条件下持续跟踪信号。它还使Septentrio接收机能够识别闪烁事件，限制它们可能对位置精度产生的任何不利影响。上图表示的是静态接收机在闪烁期间计算的高度：IONO+算法正确识别受闪烁影响的信号，将其从位置计算中去除。
IONO+技术的目的是减轻正常活动和闪烁的电离层的不利影响。采用标准RTK定位技术时，通常需要参考站网络，对电离层延迟进行插补，在流动站对它们进行补偿。采用IONO+技术时，电离层延迟在内部估算，不需要参考站网络。一个基线达40 km的参考站就足够，如果电离层处于平静状态，基线甚至可达80 km。
更多详细信息和实例，请参见我们的技术论文 （英文版）：CALIBRA：在巴西减轻电离层闪烁对精确定位的影响。