一种基于分步线性最优估计的全球中低纬区域电离层foF2重构方法

陈龙江 甄卫民 欧明 於晓 宋方雷

（1. 中国电波传播研究所，青岛 266107；2. 电波环境特性及模化技术重点实验室，青岛 266107；3. 武汉大学电子信息学院，武汉 430079）

引言

电离层作为日地空间环境的重要组成部分，会对穿越其中的无线电波产生折射、反射、散射和吸收等效应，从而影响卫星导航、通信、雷达等诸多无线电信息系统的性能. 研究电离层的特征参数，掌握其时空变化特征和规律，对提升无线电信息系统的性能具有重要的实用价值[1]. 在诸多电离层特征参数中，电离层F2层临界频率foF2是短波通信、探测和电子对抗等领域最为重要的应用参数之一. 受太阳活动、地理位置、地磁扰动以及背景大气风场等多种因素的制约，电离层foF2呈现较为复杂的时空变化特征. 长期以来，电离层重构都是电离层研究的重点方向之一. 为了进一步提高电离层环境监测的精度和准确度，国内外学者对电离层foF2重构方法做了大量的研究. Stanislawska等人改进了Kriging方法，引入“电离层距离”来实现欧洲区域的电离层foF2重构[2-3]. 柳文等人在利用人工神经网络技术研究电离层月中值隔月变化规律的基础上，利用周年和黑子周期变化的数据训练网络，实现了电离层foF2等预测[4]. 王世凯等人在中国区域电离层重构中引入国际参考电离层(international reference ionosphere，IRI)[5]作为背景电离层约束，并对重构精度进行定量分析[6]. 刘瑞源等人以中国参考电离层（reference ionosphere of China，CRI）作为背景电离层，利用改进的克里格插值方法对中国区域电离层foF2进行重构，提……