地球科学与工程学院卫星导航团队，在取得大规模GNSS/北斗地基增强网络位置服务系统与数据融合处理平台成果的基础上，积极探索和拓展我校“大地测量学与测量工程”学科的新增长点，针对复杂环境条件下GNSS卫星导航所面临的技术难题和挑战问题，提出星/地融合增强技术，研究空间环境探测与空间天气，及其对高精度控制网建立、融合解算和完好性监测理论，建立基于星地融合增强的大型基础设施基准维持技术体系。该研究得到了国家自然科学基金(42171429、42374021)和四川省科技计划项目的支持。

近日，团队研究成果 “Ground and Space (LEO) based GNSS Ionospheric Detection using Chapman Function ” 在 美国地球物理学会的期刊J GR Space Physics ( 空间物理 )上发表（第一作者李剑锋博士，通信作者为黄丁发教授）。该期刊定期发表与ASTRONOMY & ASTROPHYSICS研究领域相关的原创研究论文、评论以及行业研究的高水平学术成果、最新科学理论。该文章提出了联合地基CORS与低轨卫星（LEO）观测平台，研究星地融合电离层探测技术，克服了全球电离层模型在极区、海洋等区域精度低、不可靠等问题，并提高了电离层模型对地磁扰动的适应能力。

图1 论文快照

该研究结合连续运行参考站 ( Continuously Operating Reference Station，CORS )和低地球轨道( Low Earth Orbit，LEO )卫星观测网络，开展地基/天基(Ground and Space-Based，G/SBased )联合电离层探测研究。主要贡献有： (1)结合CORS和LEO卫星观测网络，研发了 一种地基和天基联合电离层探测技术 ； (2)提出了一种基于Chapman函数的TEC同化算法，并在地磁扰动和安静环境下进行了 性能 测试 ； (3) G/Sbased联合模式相对于地面GNSS模式有显著的性能提升， 监测精度大幅提升。

图2 低轨卫星空间分布示意图

图3 G/SBased星地融合与单一地基GNSS穿刺点分布比较

通过研发GNSS星地融合电离层探测技术，充分利用最新观测数据，能够克服单一监测技术的局限，促进深空探测技术的发展，提升应对航天器安全与通讯保障领域的挑战能力。该研究成果进一步推进了GNSS技术在高空大气探测领域的创新应用，为近地空间探测，空间天气预报，人造卫星、空间站设备安全保障等领域提供了有力支撑。

图4 地磁风暴期间G/SBased星地融合性能

论文链接：https://doi.org/10.1029/2024JA032890