[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

说明书

技术领域

本发明涉及电离层反演、重构技术领域，尤其涉及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。

背景技术

随着HF无线电波在广播、通讯、雷达等领域的广泛应用，针对HF信道电离层的研究也越来越深入。电离层具有随时间、空间而变化的特性，因此实时地进行电离层探测，了解电离层的结构，有着非常重要的意义。电离层反演正是一种基于实时探测数据获取电离层状态的技术。

电离层反演问题中，以基于模式的电离层模型参数反演应用较为普遍。基于模式法，国内外学者利用不同的探测数据发展了多种电离层参数反演方法。目前，现有反演方法通常是基于单种探测手段进行的，反演的精度和稳定性难以达到要求。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供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，用以解决现有探测方法存在的诸多问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

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，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。

其中，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}]]>