基于GRACE卫星GPS双频信标测量的天基层析及其初步结果

【作者】 刘裔文； 徐继生； 马淑英；

【机构】 武汉大学电子信息学院；

【摘要】 1988年Austen等人首次提出利用计算机层析成像(Computerized Tomography,简称CT)技术重建电离层电子密度二维切片的可能性。随后,电离层层析技术因其易于实现而被广泛应用于各种电离层现象的监测与研究。上世纪90年代初,国际上先后建立了多条电离层CT探测台链,有效地监测了赤道异常、中纬槽等电离层大尺度不规则结构的时空变化特征。1994年3月,24颗GPS卫星星座布设完成,其全球覆盖率高达98%,这使得大范围的GPS台网监测成为可能,因此基于地基GPS观测数据的电离层CT反演在全球范围内更加得到广泛关注,取得一系列的成果。不过,由于仅基于地基GPS观测数据的电离层CT反演,数据严重不完备,存在一定的局限性,因此,一些研究者开始尝试在地基CT反演中加入低地球轨道(LEO)卫星GPS掩星观测数据,以改善反演的效果。另一方面,搭载在LEO卫星上的GPS接收机不仅能获取掩星数据,同时还能获取大量位于LEO轨道之上的天基GPS观测数据,从理论上说,这些数据也可以用于CT反演,重建电离层顶部至等离子体层的电子密度分布。几年前,Yizengaw等人曾利用FedSat卫星收集到的空基数据进行CT反演,重建了顶部电离层以及等离子体层的电子密度二维分布。更多还原