地磁暴期间电离层响应特征及静态定位分析

doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2026.1014

测绘通报 ›› 2026, Vol. 0 ›› Issue (10): 92-97.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2026.1014

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地磁暴期间电离层响应特征及静态定位分析

张志超¹, 王友昆², 王金涛¹, 张君华², 李玲惠¹, 王晶²

1. 昆明理工大学国土资源工程学院, 云南昆明 650093;
2. 昆明市测绘研究院, 云南昆明 650051

收稿日期:2026-01-26 发布日期:2026-11-06
通讯作者: 王友昆。E-mail:beanflower@whu.edu.cn
作者简介:张志超(1994—),男,硕士生,主要研究方向为GNSS定位分析。E-mail:zhangzhichao@stu.kust.edu.cn
基金资助:
高层次科技人才及创新团队选拔专项-技术创新人才培养对象项目(202405AD350088)

Ionospheric response characteristics and static positioning analysis during geomagnetic storm

Zhang Zhichao¹, Wang Youkun², Wang Jintao¹, Zhang Junhua², Li Linghui¹, Wang Jing²

1. Faculty of Land Resources Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China;
2. Kunming Surveying and Mapping Institute, Kunming 650051, China

Received:2026-01-26 Published:2026-11-06

摘要/Abstract

摘要： [目的] 为探究地磁暴期间电离层扰动对GNSS静态定位精度的影响，本文对2023年11月磁暴期间的电离层特征及GNSS定位精度进行了分析。[方法] 利用昆明CORS基准站观测数据，采用非差非组合PPP算法计算电离层延迟项；基于全球电离层格网图(GIM)内插获取的VTEC，通过滑动四分位距法确定扰动背景值上下界，进而识别和提取磁暴期间的电离层扰动；采用同步环和异步环等指标分析电离层扰动对GNSS静态定位精度的影响。[结果] 试验结果表明，磁暴期间电离层不规则体引发信号闪烁是导致GNSS静态定位精度降低的主要原因，4 h观测时长下3种定位模式相对精度均无法满足C级网1×10^-6的要求。[结论] 本文的研究结果明确了2023年11月磁暴期间电离层响应特征及对GNSS静态定位的显著影响，对GNSS静态定位测量具有指导意义。

关键词: 地磁暴, 电离层扰动, 滑动四分位距法, TEC变化率指数, GNSS静态定位

Abstract: [Purposes] To investigate the impact of ionospheric disturbances during geomagnetic storms on GNSS static positioning accuracy，this paper analyzes the ionospheric characteristics and GNSS positioning performance during the geomagnetic storm in November 2023. [Methods] Based on observation data from Kunming CORS reference stations，the ionospheric delay is computed using the uncombined precise point positioning (PPP) algorithm.The vertical total electron content (VTEC) interpolated from global ionospheric maps (GIM)is adopted to determine the upper and lower bounds of the disturbance background via the sliding interquartile range method，so as to identify and extract ionospheric disturbances during the storm.The effects of ionospheric disturbances on GNSS static positioning accuracy are evaluated using indicators including synchronous loop and asynchronous loop closure errors. [Findings] The experimental results show that signal scintillation caused by ionospheric irregularities during the geomagnetic storm is the main factor degrading GNSS static positioning accuracy.Under the 4 h observation duration，the relative accuracies of the three positioning schemes fail to meet the 1×10^-6 requirement for Class C networks. [Conclusions] The results clarify the ionospheric response characteristics and their significant influence on GNSS static positioning during the November 2023 geomagnetic storm，which provides guidance for GNSS static positioning surveys．

Key words: geomagnetic storm, ionospheric disturbance, sliding interquartile range method, rate of TEC index, GNSS static positioning

中图分类号:

P228

张志超, 王友昆, 王金涛, 张君华, 李玲惠, 王晶. 地磁暴期间电离层响应特征及静态定位分析[J]. 测绘通报, 2026, 0(10): 92-97.

Zhang Zhichao, Wang Youkun, Wang Jintao, Zhang Junhua, Li Linghui, Wang Jing. Ionospheric response characteristics and static positioning analysis during geomagnetic storm[J]. Bulletin of Surveying and Mapping, 2026, 0(10): 92-97.

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Ionospheric response characteristics and static positioning analysis during geomagnetic storm

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