基于CIT技术的广域增强系统电离层延迟修正算法

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作者 欧明 甄卫民 +2 位作者 於晓 刘裔文 徐继生 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期541-548,共8页

提出了一种基于电离层层析成像(CIT)技术的广域增强系统(WAAS)电离层延迟修正算法.该算法利用模式基函数与截断奇异值分解正则化组合的方式,实现WAAS单频用户的电离层延迟误差修正.基于中国区域23个广域基准站和10个用户站的仿真结果分... 提出了一种基于电离层层析成像(CIT)技术的广域增强系统(WAAS)电离层延迟修正算法.该算法利用模式基函数与截断奇异值分解正则化组合的方式,实现WAAS单频用户的电离层延迟误差修正.基于中国区域23个广域基准站和10个用户站的仿真结果分析表明,传统的网格算法和基于CIT技术的电离层延迟修正算法的电离层延迟修正精度与太阳活动、昼夜变化及地磁纬度之间均存在明显的相关性.基于CIT技术的电离层延迟修正算法精度优于网格算法,CIT算法的平均误差与标准差相比网格算法均有较大幅度的下降. 展开更多

关键词 电离层延迟修正 广域增强系统 电离层层析成像 网格算法

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一种基于截断奇异值分解正则化的电离层层析成像算法 被引量：11

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作者 欧明 甄卫民 +2 位作者 於晓 徐继生 邓忠新 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期345-352,共8页

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... 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. 展开更多

关键词 电离层层析成像 TSVD 球谐函数 经验正交函数 MART

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基于GPS层析反演和斜向返回探测反演的电离层二维电子密度重构 被引量：2

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作者 周晨 雷勇 +1 位作者 赵正予 张援农 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1496-1502,共7页

GPS层析反演和电离层斜向返回探测反演可以给出电离层大尺度2维电子浓度分布,该文基于3次电离层垂测、GPS层析探测和斜向返回探测的实验结果,比较了GPS层析反演和电离层斜向返回探测反演得到的大尺度电子密度2维分布。结果表明GPS层析... GPS层析反演和电离层斜向返回探测反演可以给出电离层大尺度2维电子浓度分布,该文基于3次电离层垂测、GPS层析探测和斜向返回探测的实验结果,比较了GPS层析反演和电离层斜向返回探测反演得到的大尺度电子密度2维分布。结果表明GPS层析和电离层斜向返回探测都能较好地重构电离层电子密度分布,反映电离层大尺度的空间结构。通过和电离层垂测结果的比较,表明GPS层析和斜向返回探测反演得到电离层F2层最大电子密度和峰高具有较好的精度。 展开更多

关键词 电离层层析 电离层斜向返回探测 电离层电子密度

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基于广义奇异值分解算法的电离层三维层析模拟 被引量：2

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作者 牛珍聪 孙学金 +1 位作者 方涵先 刘赵林 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 北大核心 2009年第4期397-402,共6页

为了研究广义奇异值分解(GSVD)算法在电离层三维层析中的可行性,利用IRI2001模型所提供的电子密度场构建的TEC模拟观测值。根据不同的测站、卫星源和初值,设计了4组模拟实验,利用广义奇异值分解算法反演电子密度。通过对比电子密度的模... 为了研究广义奇异值分解(GSVD)算法在电离层三维层析中的可行性,利用IRI2001模型所提供的电子密度场构建的TEC模拟观测值。根据不同的测站、卫星源和初值,设计了4组模拟实验,利用广义奇异值分解算法反演电子密度。通过对比电子密度的模拟反演值和模拟真值,分析了站点分布、射线数量和初值选取对层析结果的影响。研究结果表明,广义奇异值分解算法理论上可用于电离层三维层析研究。在理想情况下,利用广义奇异值分解算法可较好地重建电离层电子密度三维分布。但当测站分布不好,或有效射线数较少时,重建质量将会受到较大的影响,在实际应用中合理选取初值可较好地重建电离层三维电子密度分布。 展开更多

关键词 广义奇异值分解 电离层层析 电子密度

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三频卫星信标测量TEC方法探讨及数值模拟 被引量：2

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作者 赵海生 许正文 +1 位作者 吴健 於晓 《装备环境工程》 CAS 2010年第4期9-13,共5页

针对三频信标高精度探测的特点,开展了部分比较和模拟工作,结果表明采用三频信标获得的TEC精度高于双频信标。电离层CIT成像的结果显示,采用三频信标能够探测出较小尺度的电离层扰动,而双频信标对小尺度扰动的探测结果往往无能为力。

关键词 三频信标 双频信标 TEC 电离层cit成像

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电离层CT变换重建方法中的小波外推技术 被引量：3

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作者 许正文 吴健 曹冲 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期114-121,共8页

电离层ＣＴ技术由于数据采集系统结构的局限性，致使所得数据不完全，伪投影中采样不均匀，频域谱值不完全．若用直接Ｆｏｕｒｉｅｒ方法重建，必须对伪投影采样施以均匀化和在二维频域内进行估值．本文参照已有的Ｆｏｕｒｉｅｒ外推技... 电离层ＣＴ技术由于数据采集系统结构的局限性，致使所得数据不完全，伪投影中采样不均匀，频域谱值不完全．若用直接Ｆｏｕｒｉｅｒ方法重建，必须对伪投影采样施以均匀化和在二维频域内进行估值．本文参照已有的Ｆｏｕｒｉｅｒ外推技术，提出小波外推技术．理论分析和重建结果都说明小波外推技术具有较多优越性． 展开更多

关键词 电离层 CT技术 小波外推技术 F-外推

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一种时变三维电离层CT算法 被引量：2

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作者 邹玉华 徐继生 《电波科学学报》 EI CSCD 2003年第6期638-643,共6页

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... 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 。 展开更多

关键词 GPS 时变三维电离层 电子密度分布 CT反演算法

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一种联合地基GNSS和测高仪数据的电离层层析成像新算法 被引量：1

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作者 欧明 吴家燕 +2 位作者 陈龙江 甄卫民 吕梦海 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期751-760,共10页

电离层层析成像(computerized ionospheric tomography,CIT)技术是获取区域大范围电离层三维结构非常重要的手段之一.针对单独使用地基GNSS进行三维CIT的不足,提出了一种联合地基GNSS和测高仪数据的三维CIT方法,其综合了测高仪探测电离... 电离层层析成像(computerized ionospheric tomography,CIT)技术是获取区域大范围电离层三维结构非常重要的手段之一.针对单独使用地基GNSS进行三维CIT的不足,提出了一种联合地基GNSS和测高仪数据的三维CIT方法,其综合了测高仪探测电离层垂直分辨率较高和地基GNSS水平分辨率较高的优点,以测高仪数据驱动更新IRI模型,将更新后的IRI模型作为背景电离层模型,再利用改进的代数重建迭代(algebraic reconstruction technique,ART)算法结合地基GNSS TEC数据进行CIT;基于IGS、中国陆态网地基GNSS台站及全球电离层无线电观测网(global ionospheric radio observatory,GIRO)测高仪数据实现了中国及周边区域三维CIT,分别采用Madrigal TEC数据和中国区域独立的测高仪数据对CIT获取的TEC和电子密度进行评估.TEC精度评估结果表明,CIT算法的TEC平均误差和标准差相比IRI模型及CODE GIM数据均有明显降低;电子密度评估结果表明,单纯依赖地基GNSS进行CIT可以提升foF2的精度但无法有效提升hF的精度,而联合测高仪数据后,电离层foF2和hF的重构精度均有明显提升,其中hF的平均误差和标准差从20.6 km和16.5km下降为14.8 km和11.7 km,说明测高仪数据对CIT垂直分辨率的提升作用明显. 展开更多

关键词 电离层层析成像(cit) GNSS 测高仪 电子密度 TEC hmF2

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多数据源电离层层析成像方法 被引量：2

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作者 赵海生 许正文 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期649-653,822,共6页

卫星信标电离层层析成像(CIT)是一种高度不适定性问题,有限视角、稀疏布站等原因造成电离层CIT数据采集严重不完整,CIT结果精度不高,尤其是垂直误差可达50km以上。为了解决CIT结果精度不高的问题,提出一种融合地面垂测、斜测数据、顶部... 卫星信标电离层层析成像(CIT)是一种高度不适定性问题,有限视角、稀疏布站等原因造成电离层CIT数据采集严重不完整,CIT结果精度不高,尤其是垂直误差可达50km以上。为了解决CIT结果精度不高的问题,提出一种融合地面垂测、斜测数据、顶部探测仪数据和三频卫星信标数据的多数据源电离层联合CIT方法。该方法采用建立在实测数据基础上的迭代初值,与实际偏离较小,能够提高CIT反演结果的精度;同时地基设备和顶部探测设备有较高的垂直分辨率,与卫星信标结合能够有效解决有限视角问题,提高CIT结果的垂直分辨率。 展开更多

关键词 cit成像 多数据源融合 三频信标 TEC

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低仰角射线对电离层CT成像的影响分析

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作者 赵海生 许正文 吴健 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期44-50,共7页

电离层层析成像(Computerized Tomography,CT)是一个有限视角问题,水平射线的缺失造成CT结果垂直分辨率的严重下降.很多人直观地认为低仰角射线可以弥补水平射线的缺失,然而本文的理论分析和数值模拟研究结果表明,低仰角射线对CT结果的... 电离层层析成像(Computerized Tomography,CT)是一个有限视角问题,水平射线的缺失造成CT结果垂直分辨率的严重下降.很多人直观地认为低仰角射线可以弥补水平射线的缺失,然而本文的理论分析和数值模拟研究结果表明,低仰角射线对CT结果的影响十分微小,其无法弥补水平射线缺失所带来的垂直分辨率的下降.模拟结果显示,增加低仰角射线前后CT反演结果几乎没有变化;而去掉680条低仰角射线和高仰角射线后,CT反演结果差别巨大;去掉680条低仰角射线的CT结果与模型吻合很好;去掉680条高仰角射线的CT反演结果失真严重,几乎无法恢复模型的扰动特征. 展开更多

关键词 电离层层析成像(CT) 低仰角射线 有限视角层析 水平射线 垂直分辨率

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一种基于地球同步轨道SAR的电离层电子密度反演方法

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作者 张龙 田野 李博骁 《中国电子科学研究院学报》 北大核心 2019年第11期1111-1120,共10页

基于星载合成孔径雷达(SAR)的电离层层析是一种新兴技术,可有效反演三维空间中电离层电子密度。当前基于星载SAR的电离层层析方法都是基于低轨星载SAR数据,但受到重访时间和覆盖范围的限制无法实现大范围空间实时三维电子密度反演。文... 基于星载合成孔径雷达(SAR)的电离层层析是一种新兴技术,可有效反演三维空间中电离层电子密度。当前基于星载SAR的电离层层析方法都是基于低轨星载SAR数据,但受到重访时间和覆盖范围的限制无法实现大范围空间实时三维电子密度反演。文中提出了一种全新的基于地球同步轨道SAR(GE0 SAR)数据的电离层层析方法。首先,获得受到时变大气层影响的GEO SAR回波数据。其次,提出一种基于距离向子带划分和方位向划分子孔径的电离层电子量(TEC)反演方法,基于TEC反演结果,提出了一种全新的基于GEO SAR的电离层电子密度反演方法,可实时反演大空间范围电离层电子密度。最后,基于实测数据验证了所提方法的正确性。 展开更多

关键词 地球同步轨道SAR 电离层层析 电子密度

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