电离层暴时经验模型STORM在中国区域的适应性研究 被引量：2

1

作者 王世凯 柳文 +3 位作者 鲁转侠 郭延波 孔庆颜 冯静 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期132-140,共9页

利用中国区域内9个垂测站1976—1987年一个太阳活动周期的电离层暴时f_0F_2数据,统计分析了电离层暴事件的等级,以及不同等级的电离层暴随季节和地磁纬度的分布特征.研究发现,中小型电离层暴在春秋季发生的概率较大,不同季节的发生次数... 利用中国区域内9个垂测站1976—1987年一个太阳活动周期的电离层暴时f_0F_2数据,统计分析了电离层暴事件的等级,以及不同等级的电离层暴随季节和地磁纬度的分布特征.研究发现,中小型电离层暴在春秋季发生的概率较大,不同季节的发生次数与地磁纬度具有明显的关系.利用STORM模型对电离层暴时f_0F_2和大型及特大型电离层暴时f_0F_2的预测值与月中值进行了比较.结果表明,除了冬季误差增大外,发生电离层暴时STORM模型能够有效地改善月中值模型.增加中国的暴时数据,并提高对冬季的暴时参数f_0F_2的预测是改善STORM模型的重要因素.建立合适的暴时指数来预测f_0F_2是未来研究的重点. 展开更多

关键词 F2层临界频率 电离层暴 地磁指数 STORM模型

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高频天波返回散射回波谱实验研究 被引量：21

2

作者 焦培南 凡俊梅 +3 位作者 吴海鹏 孙广俊 李铁成 鲁转侠 《电波科学学报》 EI CSCD 2004年第6期643-648,共6页

用中国电波传播研究所高频天波返回散射探测站进行的我国首次陆地 /海洋回波谱的实验研究 ,其中包括自行研制的实验设备 ,实验结果。介绍了获得海洋回波谱的信号处理方法 ,并由海洋回波Doppler谱计算了电离层状参数和风向、海流等海洋... 用中国电波传播研究所高频天波返回散射探测站进行的我国首次陆地 /海洋回波谱的实验研究 ,其中包括自行研制的实验设备 ,实验结果。介绍了获得海洋回波谱的信号处理方法 ,并由海洋回波Doppler谱计算了电离层状参数和风向、海流等海洋状态参数。 展开更多

关键词 高频天波返回散射 海洋回波Doppler谱 风向 洋流

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我国极区冬季电离层加热实验研究 被引量：13

3

作者 徐彬 吴军 +5 位作者 吴健 吴振森 车海琴 许正文 薛昆 闫玉波 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期859-877,共19页

通过对非相干散射雷达观测数据的处理分析,研究了2008年1月我国在挪威Troms(?)进行的冬季电离层加热实验效应.研究结果表明,电离层临界频率大于泵波频率的O波加热事件扰动效应明显,电子温度存在60%～120%的增强,扰动范围从150 km一直延... 通过对非相干散射雷达观测数据的处理分析,研究了2008年1月我国在挪威Troms(?)进行的冬季电离层加热实验效应.研究结果表明,电离层临界频率大于泵波频率的O波加热事件扰动效应明显,电子温度存在60%～120%的增强,扰动范围从150 km一直延伸到400 km,电子密度扰动不显著,最大可以观察到12%的密度衰减.受加热影响,离子声波频率有1～2 kHz的增加,离子线谱峰谷比增加,有时伴随有高阶谐振线出现.离子线和等离子线功率存在过冲现象,等离子线的功率剖面存在单峰、双峰和三峰结构,等离子线的功率增强幅度随频率负指数衰减. 展开更多

关键词 电离层加热 非相干散射雷达 电子温度增强 功率谱

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极区冬季电离层加热实验研究(三)——低电离层分析 被引量：5

4

作者 徐彬 王占阁 +6 位作者 许正文 吴振森 吴健 吴军 薛昆 车海琴 闫玉波 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1263-1268,共6页

使用低电离层加热条件下,非麦克斯韦碰撞等离子体非相干散射的理论模型,我们对我国2008年1月进行的极区冬季电离层加热实验进行了分析.分析结果表明,本次实验在低电离层区域得到了显著的电子温度增强现象,最大增幅百分比达到了168.9%.... 使用低电离层加热条件下,非麦克斯韦碰撞等离子体非相干散射的理论模型,我们对我国2008年1月进行的极区冬季电离层加热实验进行了分析.分析结果表明,本次实验在低电离层区域得到了显著的电子温度增强现象,最大增幅百分比达到了168.9%.基于上述理论模型,我们进一步反演了非麦克斯韦指数,并由其计算出了加热电场强度,这对电离层加热的精确数值仿真有着重要的意义. 展开更多

关键词 电离层加热 非相干散射雷达 电子温度 非麦克斯韦分布

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中国地区电离层f_oF_2的重构方法研究 被引量：10

5

作者 陈春 宋磊 +1 位作者 班盼盼 孙树计 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期305-309,共5页

提出了一种以中国参考电离层为背景的中国地区电离层foF2的区域重构方法,该方法根据foF2时间和空间相关性,将foF2的估计值与中国参考电离层模型值之差的相对值作为区域变化参量,引入电离层距离、经度因子和纬度因子等参数实现了电离层... 提出了一种以中国参考电离层为背景的中国地区电离层foF2的区域重构方法,该方法根据foF2时间和空间相关性,将foF2的估计值与中国参考电离层模型值之差的相对值作为区域变化参量,引入电离层距离、经度因子和纬度因子等参数实现了电离层区域重构.利用我国电离层foF2的数据,对该方法的重构精度进行了评估,实现了中国地区的电离层区域预报. 展开更多

关键词 电离层 FOF2 电离层重构

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高频海洋回波谱电离层污染及实验研究 被引量：12

6

作者 吴海鹏 焦培南 凡俊梅 《电波科学学报》 EI CSCD 2004年第5期515-518,共4页

根据电离层对高频天波海洋回波Doppler谱影响的研究 ,结合高频天波返回散射探测站获得的海洋回波谱 ,对观测到的高频海洋回波谱Doppler频移、多Bragg峰及Doppler展宽等现象进行研究 ,阐明了电离层运动、电波传播模式、多径、电波相位路... 根据电离层对高频天波海洋回波Doppler谱影响的研究 ,结合高频天波返回散射探测站获得的海洋回波谱 ,对观测到的高频海洋回波谱Doppler频移、多Bragg峰及Doppler展宽等现象进行研究 ,阐明了电离层运动、电波传播模式、多径、电波相位路径的非线性变化与高频海洋回波谱之间的关系。 展开更多

关键词 Doppler展宽 多径 相位路径的非线性交化

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利用射线追踪研究电离层扰动 被引量：18

7

作者 柳文 焦培南 +1 位作者 王俊江 张杭伟 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期465-470,共6页

基于返回散射探测的电离层扰动电离图,本文建立了一个新的对称的准余弦电离层扰动数学模型.基于这种模型,利用HF射线追踪技术合成了HF电离层返回散射电离图,并利用迭代的技术拟合了高频返回散射设备探测的电离层扰动电离图的Pmin-f曲线(... 基于返回散射探测的电离层扰动电离图,本文建立了一个新的对称的准余弦电离层扰动数学模型.基于这种模型,利用HF射线追踪技术合成了HF电离层返回散射电离图,并利用迭代的技术拟合了高频返回散射设备探测的电离层扰动电离图的Pmin-f曲线(Pmin为最小时延,f为工作频率) ,从而推断了沿探测路径电离层扰动区域的位置及大小,扰动的临界频率波动的幅度.最后基于这种电离层扰动模型,利用射线追踪技术描述了不同电离层扰动参数下的电波传播情况,研究了其天波传播的跳距、覆盖区域的大小及射线“俘获”等. 展开更多

关键词 电离层扰动 高频返回散射探测 射线追踪 电离图

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利用神经网络预报中国地区电离层f_0F_2 被引量：5

8

作者 陈春 吴振森 +3 位作者 孙树计 丁宗华 许正文 班盼盼 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期304-310,共7页

利用神经网络技术并考虑太阳和地磁活动对电离层的影响,提出了一种提前5h预报中国地区电离层临界频率f_0F_2的方法.网络输入包括时间、季节、地理纬度、太阳天顶角、最近一天的12个观测值(F_(-23),F_(-22),F_(-21),F_(-20),F_(-19),F_(-... 利用神经网络技术并考虑太阳和地磁活动对电离层的影响,提出了一种提前5h预报中国地区电离层临界频率f_0F_2的方法.网络输入包括时间、季节、地理纬度、太阳天顶角、最近一天的12个观测值(F_(-23),F_(-22),F_(-21),F_(-20),F_(-19),F_(-18),F_(-5),F_(-4),F_(-3),F_(-2),F_(-1),F_0)和前30天滑动平均值(A_(-24),A_(-23),A_(-22),A_(-4),A_(-3),A_(-2),A_(-1),A_0),网络输出分别为未来5h的f_0F_2值F_(+1),F_(+2),F_(+3),F_(+4),F_(+5).选取乌鲁木齐、长春、重庆和广州站1958—1968年间的数据训练网络,利用中国9个电离层站的历史数据检验网络,根据均方根误差衡量网络性能的好坏.结果表明。 展开更多

关键词 电离层 电离层短期预报 f_0F_2 神经网络

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电离层参数短期预报的综合模型 被引量：2

9

作者 柳文 冯静 +2 位作者 孔庆颜 焦培南 贺晓丽 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期491-498,共8页

提出了一种电离层参数短期预报的综合模型，可综合使用几种预报方法进行预报，合理确定不同方法参与预报的权重，能够充分发挥各种预报方法的优势，确保达到最佳的预报性能。作为例子，以自相关方法、相似日方法和神经网络方法作为模型... 提出了一种电离层参数短期预报的综合模型，可综合使用几种预报方法进行预报，合理确定不同方法参与预报的权重，能够充分发挥各种预报方法的优势，确保达到最佳的预报性能。作为例子，以自相关方法、相似日方法和神经网络方法作为模型中的方法输入，利用中国9个电离层观测台站一个太阳活动周期（1977～1987年）的f0F2数据，对提前1～24h预报的精度进行了测试。结果表明：综合模型的预报精度高于任一单一模型，使用综合预报模型可以综合考虑各模型的优势，从而得到更好的预报效果。 展开更多

关键词 电离层 短期预报 F0F2 综合模型

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利用神经网络技术提前一小时预报Dst指数 被引量：2

10

作者 陈春 孙树计 +2 位作者 许正文 赵振维 吴振森 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期182-186,共5页

利用神经网络技术并考虑地磁活动的周期性,提出了一种提前一小时预报Dst指数的方法.网络的输入包括时间、季节、当前时刻及其一阶增量、二阶增量、前27天Dst指数的平均值.以下一时刻Dst指数作为输出对网络进行训练,训练好的网络可以提... 利用神经网络技术并考虑地磁活动的周期性,提出了一种提前一小时预报Dst指数的方法.网络的输入包括时间、季节、当前时刻及其一阶增量、二阶增量、前27天Dst指数的平均值.以下一时刻Dst指数作为输出对网络进行训练,训练好的网络可以提前一小时预报Dst指数.分别用1985年、1986年、1990年和1991年Dst指数数据进行检验.结果表明,预报结果与观测数据符合较好,Dst指数预报误差的均方根分别为4.00 nT,3.72 nT,5.35 nT,6.82 nT.误差分析表明,Dst指数的预报结果太阳活动低年比高年好. 展开更多

关键词 DST指数 神经网 短期预报

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流星参数的数值分析和流星高度分布模型 被引量：1

11

作者 张雅彬 徐彬 +2 位作者 薛昆 赵蕾 陈金松 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期474-481,共8页

流星余迹能够被后向散射雷达观测到,利用观测结果,可以分析和研究流星的空间分布和时间变化规律.同时,利用流星空间分布还可以进行空间碎片的研究.基于标准理论,对影响雷达回波功率的主要因素,例如如双极扩散、余迹的初始半径、流星的... 流星余迹能够被后向散射雷达观测到,利用观测结果,可以分析和研究流星的空间分布和时间变化规律.同时,利用流星空间分布还可以进行空间碎片的研究.基于标准理论,对影响雷达回波功率的主要因素,例如如双极扩散、余迹的初始半径、流星的有限速度,以及雷达的脉冲重复频率在不同频率和速度下进行了数值分析和计算,得到的流星衰减时间及双极扩散系数的观测结果与理论结果一致.通过对昆明流星雷达观测到的571 632个流星进行统计分析,得到了流星高度分布统计模型,并利用该模型的分析结果与不同月份流星的观测数据进行对比,结果比较一致. 展开更多

关键词 流星 雷达 衰减因子 高度分布

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磁暴数统计特性研究 被引量：1

12

作者 刘玉梅 陈春 +1 位作者 孙树计 班盼盼 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期533-540,共8页

Dst是一个表征磁暴强度的空间天气指数.通过统计1957—2008年发生的中等磁暴(-100<Dst≤-50 nT)和强磁暴(Dst≤-100 nT)在太阳活动周上升年、极大年、下降年和极小年的时间分布情况,分析其随季节变化的统计特性,进而讨论了引起磁暴... Dst是一个表征磁暴强度的空间天气指数.通过统计1957—2008年发生的中等磁暴(-100<Dst≤-50 nT)和强磁暴(Dst≤-100 nT)在太阳活动周上升年、极大年、下降年和极小年的时间分布情况,分析其随季节变化的统计特性,进而讨论了引起磁暴的原因.结果表明,对于同一太阳活动周,极大年地磁暴发生次数远大于极小年地磁暴的发生次数,这与太阳黑子数的变化趋势是一致的;通常太阳活动周强磁暴出现双峰结构,而第23周中等磁暴出现双峰结构,强磁暴则出现三峰结构,这可能与1999年强磁暴发生次数异常少,使1998年凸显出来的现象有关;磁暴主要发生在分季,随着Dst指数的增加,磁暴发生次数明显增加. 展开更多

关键词 磁暴 太阳周 平均发生率 太阳黑子数

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高纬极区电离层离子声波谱线增强事件的研究

13

作者 薛昆 许正文 +5 位作者 吴健 张雅彬 徐彬 赵海生 马征征 谢守志 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期344-350,共7页

通过对子午扫描光度计以及欧洲斯瓦尔巴特群岛非相干散射雷达2004年1月22日的数据分析,发现非相干散射谱中出现的离子声波谱线增强发生在红色极光散射的区域内或附近,光学数据表明红色极光散射强度范围为4~32kR,而在发生离子声波谱线的... 通过对子午扫描光度计以及欧洲斯瓦尔巴特群岛非相干散射雷达2004年1月22日的数据分析,发现非相干散射谱中出现的离子声波谱线增强发生在红色极光散射的区域内或附近,光学数据表明红色极光散射强度范围为4~32kR,而在发生离子声波谱线的自然增强现象时红色极光散射强度水平高于15kR.因此,极光粒子沉降与离子声波谱线增强具有一定的相关性.基于场向电流不稳定性模型,对发生离子声波谱线增强的雷达数据进行了分析,反演得到的场向电流量级达到了mAm-2量级.进一步采用修正的场向电流不稳定解释离子声波谱线时,由于场向热流的引入,反演得到的场向电流会变的更大. 展开更多

关键词 离子声波谱线的自然增强 场向电流密度 非相干散射谱 非相干散射雷达

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天波/地波集成探测技术时间可用度分析

14

作者 杨龙泉 凡俊梅 +1 位作者 焦培南 曹红艳 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期829-834,840,共7页

天波/地波集成探测系统是一种新的探测技术,其传播信道是非线性时变信道.基于雷达方程,分析了影响系统时间可用度的环境因素并给出了其研究方法;对典型设备能力条件、不同目标散射截面下的系统时间可用度进行计算,并指出了探测能量、目... 天波/地波集成探测系统是一种新的探测技术,其传播信道是非线性时变信道.基于雷达方程,分析了影响系统时间可用度的环境因素并给出了其研究方法;对典型设备能力条件、不同目标散射截面下的系统时间可用度进行计算,并指出了探测能量、目标散射截面值对系统时间可用度的影响.研究结果对系统设计论证具有十分重要的参考意义. 展开更多

关键词 时间可用度 天波 地波集成探测系统 信道可用度 天波 地波组合传播模式

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用于空间试验的金属物质气化方法

15

作者 郑延帅 邱扬 +3 位作者 薛昆 许正文 赵海生 谢守志 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期448-454,共7页

通过向电离层空间释放金属物质,形成高密度的等离子体云团,实现对电磁波反射与散射的方法,对于改善通信效果具有重要作用,是当前应急通信研究热点之一。根据气态形式释放金属才能充分与电离层相互作用生成电子密度增强区的原理,针对以... 通过向电离层空间释放金属物质,形成高密度的等离子体云团,实现对电磁波反射与散射的方法,对于改善通信效果具有重要作用,是当前应急通信研究热点之一。根据气态形式释放金属才能充分与电离层相互作用生成电子密度增强区的原理,针对以往采用碱金属和碱土金属作为释放物,产生电子密度增强的机制主要是光致电离所带来的不足(白天效果明显,夜间效果较差),选用镧系金属作为新的释放物,并以镧系金属钐为例,建立了钛硼与钛碳两种自蔓延燃烧合成反应加热气化金属钐的理论模型。通过理论计算,确定了两种自蔓延合成反应体系加热气化金属钐的净放热量以及加热气化金属钐的最大效率。针对理论研究结果,对两种反应体系加热气化金属钐的方案开展试验研究,验证了理论分析的正确性,摆脱了电子密度增强主要依赖光致电离的缺点,提供了一种全天候释放电子密度的方法。 展开更多

关键词 人工等离子体云团 空间试验 自蔓延燃烧合成 镧系金属钐

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利用EMD方法提取太阳活动周期成分 被引量：31

16

作者 李强 吴健 +1 位作者 许正文 吴军 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期1-6,共6页

EMD(经验模态分解)方法在处理非线性及非平稳时间序列时表现出了很大的优势和应用潜力．利用EMD方法研究太阳活动周期,对110年(1894—2003)和55年(1949—2003)的太阳黑子数月均值进行分解,分别得到一系列模式和一个趋势项,其中都可能包... EMD(经验模态分解)方法在处理非线性及非平稳时间序列时表现出了很大的优势和应用潜力．利用EMD方法研究太阳活动周期,对110年(1894—2003)和55年(1949—2003)的太阳黑子数月均值进行分解,分别得到一系列模式和一个趋势项,其中都可能包含有1．3至1．4年周期分量,25至30个月QBO(准双年振荡)分量,11年太阳周分量和22年Hale周分量．其中11年周期分量幅度最大,变化特征与太阳黑子数原始数据具有很高的相似性．不同于传统方法,EMD方法给出了太阳活动在不同时间尺度上各自分离的变化特征． 展开更多

关键词 太阳活动周期 太阳黑子数 EMD方法 固有模态函数

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集合卡尔曼滤波在电离层短期预报中的应用 被引量：7

17

作者 陈春 吴振森 +3 位作者 孙树计 丁宗华 班盼盼 赵振维 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期148-153,共6页

提出了一种利用集合卡尔曼滤波对电离层f_0F_2短期预报结果进行优化的方法.利用训练好的神经网络对f_0F_2进行提前1～24 h的预报,考虑前一天预报误差的反馈信息,动态跟踪f_0F_2的变化趋势,引入集合卡尔曼滤波对神经网络的预报结果实行... 提出了一种利用集合卡尔曼滤波对电离层f_0F_2短期预报结果进行优化的方法.利用训练好的神经网络对f_0F_2进行提前1～24 h的预报,考虑前一天预报误差的反馈信息,动态跟踪f_0F_2的变化趋势,引入集合卡尔曼滤波对神经网络的预报结果实行进一步修正和优化.实验结果表明,此方法的预报效果优于单纯的神经网络模型和IRI模型.此方法还可以应用于其他电离层参量的短期预报. 展开更多

关键词 F0F2 神经网络 集合卡尔曼滤波 电离层预报

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电离层参数的相似日短期预测方法 被引量：7

18

作者 柳文 焦培南 +3 位作者 冯静 孔庆颜 孙凤娟 程延锋 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期240-247,共8页

提出了＂时间序列频率特征参数相似日＂和＂时间序列时频双特征参数相似日＂的电离层参数（F2层临界频率）短期预测方法,利用中国9个电离层观测台站一个太阳活动周（1977~1987年）的F2层临界频率数据对提前1~24h预测的精度进行了测试。... 提出了＂时间序列频率特征参数相似日＂和＂时间序列时频双特征参数相似日＂的电离层参数（F2层临界频率）短期预测方法,利用中国9个电离层观测台站一个太阳活动周（1977~1987年）的F2层临界频率数据对提前1~24h预测的精度进行了测试。结果表明：相对于现有的一些短期预测方法,相似日的预测精度有明显改善,该方法简便、有效,具有实际工程应用价值。 展开更多

关键词 电离层 短期预测 临界频率 相似日

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电离层f_0F_2参数提前24小时预测 被引量：6

19

作者 孔庆颜 柳文 +3 位作者 焦培南 凡俊梅 冯静 鲁转侠 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期377-382,共6页

利用中国9个垂测站(海口、广州、重庆、拉萨、兰州、北京、乌鲁木齐、长春、满洲里)一个太阳周(1976—1986年)的数据资料,采用三层前向反馈神经网络(BP网络)实现了电离层F_2层临界频率(f_0F_2)参数提前24h预测。通过对f_0F_2参数的时间... 利用中国9个垂测站(海口、广州、重庆、拉萨、兰州、北京、乌鲁木齐、长春、满洲里)一个太阳周(1976—1986年)的数据资料,采用三层前向反馈神经网络(BP网络)实现了电离层F_2层临界频率(f_0F_2)参数提前24h预测。通过对f_0F_2参数的时间序列及其与日地活动之间进行相关分析,确定f(t) (当前时刻f_0F_2)、经过变换的F_(10.7)指数等5个参数作为神经网络的输入参数,并通过同时段训练法获得不同时刻的预测值,本文与自相关分析法进行了预测性能比较。结果表明,上述方法构建的神经网络可以达到较高的预测精度。针对暴时数据,对神经网络算法进行了改进,提高了神经网络法对暴时数据的适用性。 展开更多

关键词 电离层 F0F2 短期预报 F10.7

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电离层加热期间非相干散射谱的反演 被引量：8

20

作者 徐彬 吴振森 +1 位作者 吴健 薛昆 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期713-716,共4页

使用电子的超高斯分布函数,对我国电离层加热实验的非相干散射功率谱进行了反演,并讨论了非麦克斯韦指数对温度反演的影响。电子分布函数的尾向扩展会使反演过高估计电子温度,过低估计离子温度。对电子温度反演的影响则是显著的,相对误... 使用电子的超高斯分布函数,对我国电离层加热实验的非相干散射功率谱进行了反演,并讨论了非麦克斯韦指数对温度反演的影响。电子分布函数的尾向扩展会使反演过高估计电子温度,过低估计离子温度。对电子温度反演的影响则是显著的,相对误差达到了25%。在电离层加热的非相干散射谱的反演中,非麦克斯韦因素必须予以考虑。 展开更多

关键词 功率谱 非相干散射雷达 非麦克斯韦分布函数 反演

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