電離層與人類活動關(guān)系密切,同時也對無線電通信、航天活動、衛(wèi)星定位等有著重要影響。總電子含量(Total Electron Content,TEC)是描述電離層的一個重要物理量,利用GPS技術(shù)獲取TEC是近年來電離層觀測的一種主要手段。這種電離層觀測技術(shù)常需要引入電離層薄層模型,而基于該模型計算得到的TEC,只能反映電離層的水平結(jié)構(gòu),不能反映電離層的垂直結(jié)構(gòu)。為了提高電離層的空間分辨率,近30年來,電離層層析技術(shù)獲得了廣泛的關(guān)注與發(fā)展,該技術(shù)可以精確地獲取電子密度的三維空間分布。但是,傳統(tǒng)電離層層析技術(shù)一次層析僅能獲取某個時刻的電離層分布,當(dāng)對電離層進(jìn)行連續(xù)層析或者層析預(yù)設(shè)收斂條件不理想時,則會產(chǎn)生計算量大、計算時間長、計算效率低等問題,且因融合的觀測信息量少,導(dǎo)致層析精度相對較低。為解決上述問題,本文研究采用KALMAN濾波算法進(jìn)行時變?nèi)S電離層層析,基于該濾波的層析算法可以快速、高效獲取區(qū)域電離層電子密度,且層析重建結(jié)果可靠。本文的主要研究成果如下:1.詳述了利用GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行電離層層析的原理和傳統(tǒng)反演算法,針對傳統(tǒng)電離層層析算法計算量大,無法快速獲取電子密度的問題,本文研發(fā)了基于K...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
作者簡介
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.2 本文研究意義與內(nèi)容
第二章 電離層基本特性
    2.1 電離層的形成與分層
    2.2 電離層的變化
    2.3 電離層變化的影響因素
        2.3.1 電離層活動與太陽活動的關(guān)系
        2.3.2 電離層活動與地磁活動的關(guān)系
第三章 電離層層析基本原理與方法
    3.1 利用GPS觀測值計算TEC
        3.1.1 GPS概述
        3.1.2 GPS觀測量與觀測方程
        3.1.3 利用GPS數(shù)據(jù)解算TEC原理
    3.2 電離層層析反演方法
        3.2.1 電離層層析原理
        3.2.2 電離層層析傳統(tǒng)算法
        3.2.3 電離層參考模式
第四章 基于KALMAN濾波的時變?nèi)S電離層層析
    4.1 KALMAN濾波器介紹
    4.2 時變?nèi)S電離層層析技術(shù)
    4.3 磁靜日的電離層層析
第五章 典型事件的三維電離層層析反演與分析
    5.1 電離層VTEC異常檢測方法
    5.2 磁暴后電離層異常的層析反演與分析
        5.2.1 磁暴特性與數(shù)據(jù)處理
        5.2.2 磁暴期間電離層VTEC異常檢測
        5.2.3 磁暴后電離層異常時段內(nèi)的電子密度分布
        5.2.4 與垂測儀數(shù)據(jù)進(jìn)行比較驗(yàn)證
    5.3 地震前電離層異常的層析反演與分析
        5.3.1 地震期間空間天氣
        5.3.2 地震期間電離層VTEC異常檢測
        5.3.3 地震前電離層異常時間段內(nèi)電子密度分布
    5.4 討論
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號：3754474