電離層閃爍

背景

據國際電波聯盟（ITU）報告，在從10MHz到最高12GHz的載波頻率範圍內都觀測到了閃爍，閃爍強度指數與載波頻率f之間具有1/f^1.5的依賴關係。即在一定範圍內，信號頻率愈低，閃爍愈強。

在地理區域上，有兩個強閃爍的高發區，一個集中在以磁赤道為中心的±20o的低緯區域，以磁赤道異常駝峰區閃爍最強。另一個閃爍高發區集中在高緯地區。

電離層在磁低緯地區最強，我國南方的低緯度地區，特別是廣東、廣西、海南及南海地區，均處在磁赤道異常區的峰值區域，其閃爍出現率和嚴重程度較磁赤道和極區都顯著，在全球範圍內是電離層閃爍出現最頻繁、影響最嚴重的地區之一。

電離層閃爍效應能導致地空無線電系統的信號幅度、相位的隨機起伏。使系統性能下降，嚴重時可造成通信系統、衛星導航系統、地空目標監測系統信號中斷。

惡劣的空間環境將極大影響電子信息系統的工作性能，電離層閃爍是對電子信息系統影響最為嚴重的一種現象。對衛星通信系統來說，電離層閃爍會導致信號幅度的衰落，使信道的信噪比下降，誤碼率上升，嚴重時使衛星通信鏈路中斷。通信衛星（UHF波段）受電離層閃爍的影響極為突出。

2001年4月美偵察機撞毀我戰鬥機事件後的搜尋飛行員期間，電離層閃爍造成衛星通信部分時間中斷。給搜尋工作、形勢判斷和決策造成很大困難。

1）對衛星導航系統來說，閃爍引起的信號接收的惡化，輕者會明顯降低信噪比，使信號捕獲跟蹤困難，從而降低定位精度，嚴重時導致導航接收機失鎖，信號中斷，無法提供導航信息。

2）電離層閃爍引起的定位誤差

3）電離層閃爍造成的失鎖

對於雷達監測系統，電離層閃爍使得頻率分量相位間具有大幅度隨機變化，破壞了相干積分脈衝間的相位相關性，結果使接收信號的匹配和相干積分效果減弱，降低了雷達的空間分辨力。在星載SAR成像中，電離層閃爍對方位向的解析度破壞更為明顯。