江汉平原上空QTEC变化特征的统计分析

提出了一种观测台网用多接收机性能一致性的标定方法，并利用江汉平原GPS接收台网的观测数据，分析了该地区上空QTEC的日变化、季节变化、年变化和逐年变化的统计特征．标定结果表明，不同接收机之间的仪器偏差是从双频GPS卫星信标推算QTEC的主要误差来源之一，必须校正．统计分析证实，江汉平原上空QTEC的日变化特征同时受电离层和等离子层控制，其年变化以半年周期为主，峰值和谷值分别出现在两分点和两至点附近，QTEC值的逐年变化从太阳活动峰年到低年逐年下降，与以太阳黑子数为代表的太阳活动密切相关．     

积分电导率对广义R-T不稳定性的影响

从质量和电荷守恒方程出发,利用通量管积分方法,导出了背景电导率存在空间梯度时R-T不稳定性线性增长率的表达式,分析和估计了E区Pedersen电导率和电导率的空间梯度对线性增长率的影响。结果表明:F区积分Pedersen电导率与E区和F区积分Pedersen电导率之和的比值与线性增长率呈显著的正相关,有限的E区Pedersen电导率可显著抑制F区不规则结构的生成和发展。通量管积分Pedersen电导率的纬圈梯度对线性增长率的影响可达约35%以上,是控制夜间电离层不规则结构生成和发展的一种重要因素。     

移动通信网无线信号场强预测的反演实现

本文提出了一种新的移动通信网无线信号场强预测技术，该技术基于消除快速衰落后得到的可靠与稳定的扫频测量数据，通过反演的途径实现中值场强预测。该技术既可以摆脱对地形地物数据库或三维数字地图的直接依赖，同时也可以得到满足移动网络优化实际需要的较高预测精度。     

一种融合天地基多源数据的电离层反演方法

数据融合是观测数据稀疏条件下电离层精确反演的重要技术途径.文中提出了一种融合天地基多源数据的电离层反演方法.选择地基GNSS、低轨卫星(Low Earth Orbiting,LEO)掩星、卫星信标及垂测仪等手段为观测系统,国际参考电离层(International Reference Ionosphere,IRI)为背景模型,利用改进的克里格插值及乘法代数重构方法实现多源数据的有效融合.以中国区域为例,观测系统模拟试验的结果表明:文中提出的方法能将各类观测资料有效地融合到背景模式中,反演得到的总电子含量及电子密度误差相比经验模型均有显著降低;在地基GNSS观测的基础上,融入地基垂测与天基掩星可有效提升电子密度的反演精度.相关研究结果可为中国现有电离层观测系统的优化提供科学依据.     

电离层行扰的GPS台网监测

利用分布在武汉、安陆、荆州三地的全球定位系统(GPS)接收机组成局域GPS台网，监测中国中低纬地区电离层行扰(TID)现象．基于小波变换的多分辨分析特性与Mallat算法，给出了从垂直总电子含量(QVTEC)的时间变化曲线中提取电离层扰动的算法．并通过一个观测实例，说明了利用该方法可以有效地从QVTEC时间变化曲线中去除由卫星运动和电离层日变化等因素引起的日变化趋势，进而提取出短周期的电离层扰动．分析结果表明，本文提出的GPS组网方式和数据处理方法在中国中低纬地区TID监测中具有广阔的应用前景．     

武汉GPS台网观测的电离层不规则结构漂移

利用2004年11月上旬强磁暴期间电离层总电子含量（QTEC）和电波闪烁武汉GPS监测台网的观测数据,采用小波去噪和互相关技术,计算了电离层不规则结构的视在纬圈漂移速度.结果表明,在11月10日夜间,各种尺度不规则结构的存在使L-波段闪烁活动与QTEC起伏均显著增强,振幅闪烁指数（S4）最大达到1.0.根据观测台网实测的QTEC变化率（RT）,得到引起闪烁和QTEC起伏的不规则结构沿纬圈向西漂移,漂移速度从午夜前（21：30 BST）的约130 m/s下降到午夜后（02：30 BST）的40 m/s左右.该研究为电离层不规则结构纬向漂移速度的测量提供了一种可行的方法.     

武汉与桂林L-波段电波闪烁与TEC起伏特征比较

分析比较了位于赤道异常区的桂林和武汉两地观测到的GPS信号闪烁与TEC起伏的统计特征,包括两地闪烁活动随地方时变化特性和空间分布以及闪烁与TEC起伏的关联.统计分析表明:L-波段振幅与相位闪烁活动主要发生在夜间,最大振幅闪烁出现率在午夜及其前后数小时,表现出对地方时的强依赖性;武汉闪烁出现率峰值出现时间平均比桂林滞后约1至2小时;闪烁出现率逐日变化幅度很大,倾向于间歇性出现;两地发生闪烁的空间区域都相对集中于方位偏南、卫星仰角50°以下的区域;伴随振幅闪烁活动及其强度的增强,都出现明显的TEC的耗空和ROT的快速起伏,ROTI指数也明显增强,统计分析得到,两地的S4和ROTI呈显著正相关.     

一次强磁暴期间全球电离层扰动研究

利用IGS台网观测数据,以总电子含量TEC、TEC的变化率ROT及其标准差ROTI作为表征电离层不规则结构和扰动的特征参量,研究发生在2004年11月上旬的一次强磁暴期间全球电离层扰动的分布以及扰动的传播.分析结果表明,在磁暴急始和初相阶段,全球电离层相对平静,没有显著扰动发生;不规则体和扰动主要发生在磁暴主相极大前后,并且在日落后几小时开始出现,持续到午夜之后.第一个主相极大期间,强扰动和不规则体主要出现在美洲扇区的中低纬度带;第三个主相极大期间,强扰动和不规则体主要出现在亚太扇区的中低纬度带.     

一种基于截断奇异值分解正则化的电离层层析成像算法

提出了一种基于截断奇异值分解正则化(Truncated Singular Value Decomposition,TSVD)的电离层层析成像算法.该算法选择球谐函数与经验正交函数作为表征电离层电子密度空间变化的基函数,以降低背景模型对层析成像的影响;利用广义交叉验证法来选择合适的截断参数,提高了算法的稳定性和反演精度.基于中国区域23个观测站的电离层层析成像仿真结果表明:与乘法代数重构算法(Multiplicative Algebraic Reconstruction Technique,MART)相比,基于TSVD正则化的电离层层析成像算法能够在不需要背景电离层电子密度作为先验条件的情况下,实现电离层电子密度的有效反演.     

一种时变三维电离层CT算法

提出了利用GPS观测数据获得时变三维电离层电子密度分布的一种CT反演算法。对GPS地面接收台网的合理布设进行了初步的尝试，在此基础上，利用实际的GPS射线路径和通过IRI90模式计算得到的TEC进行了模拟反演，得到了电子密度在一小时内随时间、空间变化的图像。通过与IRI90模式直接得到的电子密度分布图像进行比较，证明该算法能重现原始模型中的特征，其重建质量较好。