文档名:一种近实时全球电离层数据同化和预报系统的构建与实现
摘要:电离层天气变化正成为目前空间天气预报最重要的内容之一,建立一个可靠的、精确的电离层特征参量现报和预报系统对空间科学研究及军民用无线电信息系统保障均具有重要价值.基于国际GNSS服务组织(InternationalGNSSService,IGS)的地基GNSS和全球电离层无线电观测站(GlobalIonosphericRadioObservatory,GIRO)数字测高仪的实时数据,以国际参考电离层(InternationalReferenceIonosphere,IRI)模型为背景模型,采用高斯-马尔可夫-限带卡尔曼滤波同化技术,结合超大规模矩阵稀疏存储与处理方法,在云计算平台上构建完成了近实时全球电离层数据同化和预报系统(near-Real-TimeGlobalIonosphericDataAssiMilationandforecastingsystem,RT-GIDAM).该系统具备了全球电离层TEC和电子密度的近实时(延时约5min)、较高空间(5°×2.5°)和时间分辨率(15min)的同化和预报功能,可为空间物理研究及相关无线电系统应用提供数据支撑.
Abstract:Ionosphericweatherchangesarebecomingoneofthemostimportantcontentsofspaceweatherforecasting.Theestablishmentofareliableandaccurateionosphericcharacteristicparameternowcastandforecastsystemisofgreatvaluetospacescientificresearchandmilitaryandcivilianradiofrequencysystems.Basedonthereal-timeground-basedGNSSdataandionosondedatafromInternationalGNSSService(IGS)andGlobalIonosphericRadioObservatory(GIRO),takingtheInternationalReferenceIonospheric(IRI)asthebackgroundmodel,adoptingGauss-Markov-band-limitedKalmanfilterassimilationalgorithm,combiningwithultra-large-scalematrixsparsestorageandprocessingmethods,anear-Real-TimeGlobalIonosphericDataAssimilationandForecastingSystem(RT-GIDAM)isbuiltonthecloudcomputingplatform.Thesystemhastheabilityofspecificationandpredictionofglobalionospherictotalelectroncontent(TEC)andelectrondensityinnearrealtime(withadelayofabout5min),higherspatialandtemporalresolution(5°×2.5°×15min).TheestablishmentofRT-GIDAMcanprovidedatasupportforspacephysicsresearchandrelatedradiowavesystemapplications.
作者:欧明 陈龙江 甄卫民 朱庆林Author:OUMing CHENLongjiang ZHENWeimin ZHUQinglin
作者单位:中国电波传播研究所,青岛266107
刊名:电波科学学报
Journal:ChineseJournalofRadioScience
年,卷(期):2024, 39(2)
分类号:P352.7
关键词:电离层 近实时 数据同化和预报 地基GNSS 测高仪
Keywords:ionosphere nearreal-time dataassimilationandforecast ground-basedGNSS ionosonde
机标分类号:P208G64K02
在线出版日期:2024年5月11日
基金项目:国家重点研发计划一种近实时全球电离层数据同化和预报系统的构建与实现[
期刊论文] 电波科学学报--2024, 39(2)欧明 陈龙江 甄卫民 朱庆林电离层天气变化正成为目前空间天气预报最重要的内容之一,建立一个可靠的、精确的电离层特征参量现报和预报系统对空间科学研究及军民用无线电信息系统保障均具有重要价值.基于国际GNSS服务组织(InternationalGNSSServ...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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