《衛星信號電離層探測及套用技術》是2022年國防工業出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：衛星信號電離層探測及套用技術
- 作者：甄衛民、歐明、於曉、馮健、吳健
- 出版社：國防工業出版社
- 出版時間：2022年3月1日
- ISBN：9787118123791
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書根據電離層探測的基本原理和方法，系統闡述了電離層探測的基本原理、電離層特徵參量的處理方法，電離層探測數據的基本套用。全書共10章，分為4大部分，第1部分介紹電離層探測理論及套用概況；第2部分介紹電離層探測及套用的理論和方法基礎；第3部分包括電離層TEC、閃爍及不均勻體反演、電離層層析成像、數據吸收、數據同化等內容；第4部分是電離層探測在磁暴、信息系統的影響效應評估等方面套用。
圖書目錄
第1章 電離層概述．．． 1
1．1 電離層的物理化學過程．．． 1
1．1．1光化學過程．．． 1
1．1．2 輸運過程．．． 2
1．2 電離層變化的主要影響源．．． 2
1．2．1 太陽活動．．． 2
1．2．2 地磁活動．．． 3
1．3 電離層的變化特性．．． 4
1．3．1 電離層的空間變化．．． 4
1．3．2 電離層的時間變化．．． 5
1．4 電離層特徵參量．．． 7
1．4．1 電子密度．．． 7
1．4．2 總電子含量．．． 8
1．4．3 臨界頻率．．． 8
1．4．4 電離層閃爍指數．．． 9
1．5 電離層探測手段．．． 9
1．5．1 電離層垂測．．． 9
1．5．2 無線電波遙測．．． 10
1．5．3 散射雷達探測．．． 10
1．5．4衛星實地探測．．． 10
第2章 基於衛星信號的電離層特徵參量測量理論與方法．．． 11
2．1 電離層TEC測量．．． 11
2．1．1 法拉第旋轉法．．． 11
2．1．2 差分都卜勒法．．． 12
2．1．3 差分群時延法．．． 13
2．2 電離層閃爍指數及不均勻體參數測量．．． 15
2．3 電離層電子密度反演．．． 17
2．3．1 電離層層析成像技術．．． 17
2．3．2 電離層數據吸收技術．．． 20
2．3．3 電離層數據同化技術．．． 21
第3章 導航系統電離層TEC修正精度分析與改進．．． 28
3．1 引言．．． 28
3．2 類Galileo系統電離層修正算法精度分析．．． 28
3．2．1 基於雙頻用戶的電離層TEC解算．．． 28
3．2．2單頻用戶電離層TEC解算．．． 36
3．2．3 基於GNSS電離層閃爍探測技術．．． 39
3．3 類Galileo系統電離層修正算法改進分析．．． 40
3．3．1 NeQuick模型再現電離層板厚的能力分析．．． 40
3．3．2 對我國BDS系統電離層修正的初步考慮．．． 48
3．4本章小結．．． 51
第4章 電離層閃爍特性研究．．． 53
4．1 引言．．． 53
4．2基於GNSS的電離層閃爍特性研究．．． 53
4．2．1振幅閃爍與TEC擾動的關聯性分析．．． 53
4．2．2 天地基GNSS測量電離層閃爍特徵對比分析．．． 65
4．2．3電離層不規則體參數特性分析．．． 80
4．3 討論．．． 89
4．4 本章小結．．． 91
第5章 電離層層析成像技術．．． 93
5．1 引言．．． 93
5．2基於衛星信標的電離層二維層析成像技術研究．．． 95
5．2．1 衛星信標電離層CT原理．．． 95
5．2．2 電離層CT新算法．．． 95
5．2．3 衛星信標數據處理．．． 97
5．2．4 計算結果與分析．．． 99
5．2．5 小結．．． 106
5．3 基於GNSS和掩星數據聯合的電離層三維層析成像．．． 107
5．3．1 掩星輔助地基GNSS電離層三維CT成像．．． 107
5．3．2 電離層三維CT成像投影矩陣的構建．．． 111
5．3．3 電離層CT及精度驗證數據來源．．． 116
5．3．4 電離層CT成像結果與討論．．． 118
5．4 本章小結．．． 128
第6章 基於數據吸收技術的電離層TEC地圖重構．．． 129
6．1 引言．．． 129
6．2 基於數據吸收的全球TEC地圖重構．．． 130
6．2．1 NeQuick模型．．． 130
6．2．2 NTCM-BC模型．．． 131
6．2．3 數據吸收方法．．． 132
6．3 模擬仿真驗證．．． 135
6．3．1 模擬驗證流程．．． 135
6．3．2 模擬驗證結果．．． 137
6．4 實測數據驗證．．． 140
6．4．1 實測數據來源．．． 140
6．4．2 精度驗證結果．．． 141
6．5 TEC重構誤差分析與討論．．． 144
6．5．1 TEC重構誤差的UT時變化分析．．． 144
6．5．2 TEC重構誤差的季節變化分析．．． 145
6．5．3 TEC重構誤差的年變化分析．．． 146
6．5．4 TEC重構誤差的緯度變化分析．．． 146
6．5．5 TEC重構誤差隨地磁條件的變化分析．．． 147
6．6 本章小結．．． 148
第7章 基於數據吸收技術的電離層電子密度重構．．． 150
7．1 引言．．． 150
7．2 數據吸收重構三維電子密度．．． 151
7．3 數據來源．．． 154
7．4 電離層三維電子密度重構結果．．． 155
7．5 電子密度重構精度評估與分析．．． 159
7．5．1 與地基垂測數據的比較驗證．．． 159
7．5．2 不同UT時季節太陽活動年份電子密度重構精度分析．．． 164
7．5．3 低緯和高緯區域重構精度的區域變化．．． 166
7．6 本章小結．．． 166
第8章 電離層數據同化技術研究．．． 168
8．1 引言．．． 168
8．2 基於經驗背景模型的數據同化方法．．． 169
8．2．1 數據同化基本原理．．． 169
8．2．2 Kalman濾波數據同化算法．．． 169
8．2．3 誤差協方差模型．．． 170
8．3 同化數據來源．．． 172
8．4 同化數據預處理．．． 174
8．5 電離層TEC和電子密度重構精度評估．．． 175
8．5．1 電離層TEC精度評估．．． 175
8．5．2 電離層電子密度精度評估．．． 179
8．6 分析與討論．．． 187
8．7 本章小結．．． 192
第9章 衛星信號電離層探測技術在磁暴期間的套用．．． 194
9．1 引言．．． 194
9．2 數據來源與數據處理．．． 195
9．3 磁暴期間電離層特徵參量變化特徵分析．．． 196
9．3．1 磁暴期間太陽及行星際空間地磁環境．．． 196
9．3．2 磁暴期間電離層變化分析．．． 197
9．4 討論．．． 215
9．5 本章小結．．． 218
第10章 電離層對信息系統的影響效應及套用研究．．． 219
10．1 引言．．． 219
10．2 電離層對衛星通信系統的影響效應．．． 220
10．2．1 衛星通信基本原理．．． 220
10．2．2 電離層對衛星通信系統的效應．．． 221
10．3 電離層對衛星導航系統的影響．．． 224
10．3．1 衛星導航系統的組成與定位原理．．． 224
10．3．2 電離層對衛星導航系統的影響．．． 226
10．4 電離層對雷達系統的影響．．． 236
10．4．1 路徑偏移．．． 236
10．4．2波束展寬．．． 237
10．4．3脈衝展寬．．． 238
10．4．4法拉第旋轉效應．．． 238
10．4．5電離層閃爍效應．．． 239
10．5 電離層對星載合成孔徑雷達（SAR）的影響．．． 240
10．5．1合成孔徑雷達簡介．．． 240
10．5．2電離層對合成孔徑雷達的影響．．． 240
10．5．3電離層對合成孔徑雷達干涉測量的影響．．． 243
參考文獻．．． 257
