| 基于Swarm卫星GPS/TEC观测的顶部电离层三维电子密度分布的层析法研究 |
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| 引用本文： | 周康俊, 蔡红涛, 宋方雷, 谷骏, 潘建宏. 2020. 基于Swarm卫星GPS/TEC观测的顶部电离层三维电子密度分布的层析法研究. 地球物理学报, 63(9): 3219-3230, doi: 10.6038/cjg2020O0101 |
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| 作者姓名： | 周康俊 蔡红涛 宋方雷 谷骏 潘建宏 |
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| 作者单位： | 1. 武汉大学电子信息学院, 武汉 430072;; 2. 武汉大学空间环境与大地测量教育部重点实验室, 武汉 430072 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划(2018YFF013702);;国家自然科学基金项目(41374159,41431073,41574148)资助; |
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| 摘 要： | 
利用两颗伴飞的Swarm A/C卫星搭载的双频GPS接收机获取的TEC数据,在两个卫星轨道平面同时对顶部电离层电子密度进行层析成像,实现对顶部电离层电子密度的三维观测.为了能够重现扰动期间电离层电子密度的空间变化特征,在正则化求解过程中,我们引入了水平矩阵H和垂直矩阵V刻画电子密度的空间变化特征,引入整体约束矩阵C以调节不同空间对电子密度相对变化的权重.数值验证结果表明我们的算法对常见的观测误差具有较强的包容性,反演计算出的电子密度平均偏差优于10%.
在不同地磁活动条件下,与第三方观测数据的对比,验证了本文反演算法的可靠性.实测数据反演结果表明我们的算法不仅能够较好地重现顶部电离层子午向百公里级别的不规则结构,还能有效分辨纬向相隔~150 km的两个卫星轨道平面的电子密度差异.
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| 关 键 词： | 电离层层析 Swarm卫星 顶部电离层 电离层电子密度 |
| 收稿时间： | 2020-03-16 |
| 修稿时间： | 2020-07-16 |
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