電離層是日地系統(tǒng)的重要組成,不僅保護(hù)了地球上的生物免受太陽紫外輻射和宇宙高能粒子的直接作用,而且對穿電離層傳播的無線電波產(chǎn)生反射、散射、吸收和折射等效應(yīng),電離層中的不規(guī)則和磁暴等會影響無線電波的通訊和GPS的導(dǎo)航定位精度。積極探索電離層以及其中的一些物理現(xiàn)象,是空間物理學(xué)領(lǐng)域的重要課題。電離層層析成像技術(shù)(Computerized Ionospheric Tomography,CIT)是電離層探測的一種新技術(shù)。對于電離層層析技術(shù)的研究已經(jīng)展開30年,但由于電離層的復(fù)雜多變,關(guān)于電離層CT還有很多問題尚待深入研究。本文的研究目標(biāo)是利用GRACE-GPS信標(biāo)數(shù)據(jù)重建距地面高度(450～5000km)的電子密度二維分布。文中首先介紹了 GPS測量TEC(total electron content)原理以及誤差來源,就GPS信標(biāo)數(shù)據(jù)的周跳處理展開研究,提出了一種分步驟處理周跳的方法。然后將經(jīng)驗正交函數(shù)(Empirical Orthogonal Function,EOF)加入到CT算法中,通過模擬反演和真實反演,對比像素反演和EOF反演算法的重建結(jié)果。此外,利用EOF反演算法重建了 2003年...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1. 電離層及磁暴概述
    1.1 電離層簡介
    1.2 磁暴簡介
    1.3 與磁暴有關(guān)的物理現(xiàn)象
        1.3.1 增強的極光活動
        1.3.2 中緯槽的暴時響應(yīng)
        1.3.3 電離層赤道異常
    1.4 本章小結(jié)
2. GPS測量TEC原理與電離層CT技術(shù)
    2.1 GPS信標(biāo)測量TEC的原理
        2.1.1 GPS全球定位系統(tǒng)
        2.1.2 GPS觀測值
        2.1.3 GPS觀測值的誤差分析
        2.1.4 GPS信標(biāo)計算TEC的原理
    2.2 電離層層析技術(shù)
        2.2.1 電離層CT算法的基本原理
        2.2.2 反問題的求解方法
        2.2.3 電離層CT基函數(shù)
        2.2.4 ART重建算法
    2.3 本章小結(jié)
3. 周跳的探測與修復(fù)
    3.1 引言
    3.2 周跳產(chǎn)生的原因
    3.3 周跳檢驗量的構(gòu)造
    3.4 相位減偽距法
        3.4.1 相位偽減偽距法實例分析
    3.5 電離層殘差法
        3.5.1 電離層殘差法實例分析
    3.6 偽距相位組合法
        3.6.1 偽距相位組合法實例分析
    3.7 二級組合法
    3.8 基于二級組合法對CT重建數(shù)據(jù)的預(yù)處理
    3.9 本章小結(jié)
4. 電離層天基CT反演
    4.1 數(shù)據(jù)來源
    4.2 基于像素類函數(shù)的差分CT反演
    4.3 基于經(jīng)驗正交函數(shù)的差分CT反演
    4.4 經(jīng)驗正交函數(shù)和像素類基函數(shù)的CT反演對比
        4.4.1 模擬反演結(jié)果對比
        4.4.2 真實反演結(jié)果對比
    4.5 磁暴事件分析
        4.5.1 電子密度大尺度結(jié)構(gòu)反演事例
        4.5.2 磁暴期間電子密度分布的變化及中緯槽的響應(yīng)
    4.6 本章小結(jié)
5. 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3789783