[发明专利]基于返回散射和斜测电离图联合反演电离层参数的方法

权利要求书

1.一种基于返回散射和斜测电离图联合反演电离层参数的方法，其特征在于，包括：

步骤A：确定返回散射探测和斜向探测联合反演需要使用的电离层模型为准抛物模型；

步骤B：设定电离层模型参数的大小，利用设定的电离层参数进行计算得到仿真的返回散射电离图前沿和斜测电离图；

步骤C：对仿真的返回散射电离图前沿和斜测电离图添加随机误差后作为最终反演用的返回散射电离图前沿和斜测电离图；

步骤D：对最终反演用的返回散射电离图前沿和斜测电离图进行数据采样作为反演的输入并确定电离层模型的搜索域，比较反演的结果和设定的电离层模型参数的差异，从而判断反演算法的有效性。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述准抛物模型表示为，

其中，f_p为等离子频率，f_c为临界频率，r_m为最大电子浓度对应的高度，r_b电离层底部的高度，y_m＝r_m-r_b为电离层半厚，对应r处等离子频率f_p和电子浓度N满足如下关系r表示相对于地球球心的的距离，r₀地球半径。

在准抛物模型下，电波传播的群路径P′以及电波落地点与发射点之间的地面距离D可以精确计算，表达式如下，

D=2r0{(γ-β0)-r0cosβ02ClnB2-4AC4C(sinγ+1rbC+12CB)2}]]>

P′=2{rbsinγ-r0sinβ0+1A[-rbsinγ-B4AlnB2-4AC(2Arb+B+2rbAsinγ)2]};]]>

其中A=1-1F2+(rbFym)2,]]>B=-2rmrb2F2ym2,]]>C=(rbrmFym)2-r02cos2β0,]]>F=f/fc,]]>cosγ=r0rbcosβ0,]]>γ为射线在电离层底部的入射角，β₀为射线的初始仰角。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤D具体包括：

基于平方误差最小准则，在反演用的返回散射电离图前沿电离图上取K₁个观测值在反演用的斜测电离图取K₂个观测值对应的由电离层模型的搜索域内的电离层模型参数计算得到的群路径为和观测值与计算值之间的均方误差为，

ϵ2=1K1+K2[Σi=1K1(P1i′P1i(ξ‾,fi))2+Σi=1K2(P2i′-P2i(ξ‾,fi))2]]]>

确定搜索域Φ，其中(f_c，r_b，y_m)∈Φ，在搜索域内进行全局搜索并以搜索域内的f_c、r_b和y_m的数值作为输入，均方误差最小时对应的搜索域内的电离层参数f_c、r_b和y_m即为最优值。