Ionospheric Total Electron Content and Disturbance Observations From Space-Borne Coherent GNSS-R Measurements

全球导航卫星系统应用 技术 总电子含量 遥感 电离层 卫星系统 太空天气 卫星 地质学 环境科学 大地测量学 全球定位系统 计算机科学 地球物理学 物理 电信 天文
作者
Yang Wang,Y. Jade Morton
出处
期刊:IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:60: 1-13 被引量:18
标识
DOI:10.1109/tgrs.2021.3093328
摘要

In this article, we investigate coherent global navigation satellite system reflectometry (GNSS-R) measurements obtained at the low earth orbits (LEOs) as a potential new data source for ionospheric total electron content (TEC) and ionospheric disturbance observations. Current global ionospheric TEC maps (GIMs) have limited spatial and temporal resolutions and accuracy due to lack of GNSS observations over oceans, polar caps, and inaccessible terrains. Our analysis of Spire Global’s CubeSat data indicates that coherent GNSS signals reflected off sea ice, inland water bodies, and calm ocean surface can be processed to achieve cm-level precision carrier phase estimations. Signal coherency is especially prevalent over sea ice where 41.7% reflections are coherent, compared to 4.3% in the overall dataset. This article presents the methodology to estimate slant TEC along the reflection signal ray path using coherent dual-frequency GNSS-R pseudoranage and carrier phase estimations obtained from low-cost CubeSats. The methodology is applied to Spire Global’s CubeSat data. The results show that the slant TEC retrieved from GNSS-R measurements and from GIM follow a similar trend. Moreover, the GNSS-R-based TEC time series offer a nearly “frozen in time” observation of the ionospheric structures due to the rapid scan velocity of GNSS-R rays across the ionosphere. The study demonstrates the potential of GNSS-R observations to fill the data gaps over the polar regions where space weather activities and TEC disturbances are most frequent and intense. Potential error sources and mitigation techniques are also discussed.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
米籽发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
3秒前
orixero应助YL采纳,获得10
3秒前
丘比特应助yshog采纳,获得10
4秒前
蔚蓝天空发布了新的文献求助10
5秒前
电磁鳄发布了新的文献求助10
5秒前
杨阳完成签到,获得积分10
6秒前
showtime发布了新的文献求助10
6秒前
lenovo发布了新的文献求助10
6秒前
小瞬发布了新的文献求助10
6秒前
LHC发布了新的文献求助10
6秒前
zzydada完成签到,获得积分10
7秒前
悦耳怜珊完成签到 ,获得积分10
8秒前
倒霉的芒果完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
11秒前
11秒前
13秒前
上官若男应助Harry采纳,获得10
13秒前
13秒前
希望天下0贩的0应助zq采纳,获得10
13秒前
13秒前
lp发布了新的文献求助10
14秒前
小瞬完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
张经纬发布了新的文献求助10
16秒前
脏脏包发布了新的文献求助10
16秒前
诗音时雨完成签到,获得积分10
17秒前
Akim应助一个小鸡腿采纳,获得10
17秒前
yshog发布了新的文献求助10
17秒前
迅速念云完成签到,获得积分20
19秒前
阿哲发布了新的文献求助10
21秒前
科研通AI6.3应助xcj采纳,获得10
21秒前
21秒前
NexusExplorer应助saaa采纳,获得10
21秒前
直率凝丝发布了新的文献求助10
23秒前
大力的灵雁应助showtime采纳,获得10
23秒前
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6406972
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8226135
关于积分的说明 17445709
捐赠科研通 5459653
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2884986
邀请新用户注册赠送积分活动 1861367
关于科研通互助平台的介绍 1701792