基于射线追踪方法的电离层点对点传播问题研究

短波通信和电离层斜向探测本质上都属于点对点传播问题,即固定收发站之间的传播问题,而点对点传播问题的本质是在发射点搜索出合适的仰角和方位角来实现射线的自动导引。射线追踪一直是研究高频波传播现象的工具,基于射线追踪的自导引技术可以实现点对点传播,但不同电离层模型对点对点传播的轨迹和精度会有影响。本文将基于数值射线追踪,利用牛顿自导引技术构建点对点传播模型,研究在分段准抛物(quasi parabolic segments,QPS)电离层模型以及国际参考电离层(International Reference Ionosphere,IRI)模型这两种不同电离层模型下点对点传播算法的稳健性和精确性问题。结果表明,在两种模型下本文算法均有较高的稳健性,但是QPS电离层模型下具有更快的运行速度,而IRI模型下有更高的精确性。

基于数据质量分析的TECR周跳处理算法

针对电离层活跃期或磁暴发生时,现有周跳探测算法未能正确探测并修复周跳的问题,提出了基于数据质量分析的电离层总电子含量变化率（以下简称电离层速率,TECR）拟合残差算法。通过对电离层拟合残差进行数据质量分析,可自适应确定最优拟合历元数,利用此历元数拟合得到的TECR拟合值可有效削弱电离层延迟影响。为保证周跳修复的准确性,采用搜索再判定与TECR补充检测方法对周跳修复值进行验证与确认。通过高电离层延迟条件下的实测数据对本文算法进行验证分析,实验结果表明该方法能够消除电离层延迟影响,实现电离层活跃期时的周跳探测与修复。