卡尔曼滤波和自相关分析方法短期预报电离层f_0F_2的比较

电离层参数f_0F_2的预报是电离层研究的一个重要方向.本文选取2011年北京、长春、青岛和苏州四个常规观测站的f_0F_2数据,分别采用卡尔曼滤波、自相关分析法和国际参考电离层模型(IRI)对f_0F_2实施短期预报(提前1h预报),并通过与实际观测数据的对比,对三种方法预报f_0F_2的性能进行了比较.研究结果表明,在磁平静时期,采用卡尔曼滤波方法进行f_0F_2预报的均方误差为0.532 MHz,相对误差8.11%,比国际电离层参考模型的均方误差和相对误差分别降低1.47 MHz和14.58%;采用自相关分析方法进行f_0F_2预报的均方根误差为0.967 MHz,相对误差11.46%,比国际电离层参考模型的均方误差和相对误差分别降低1.035 MHz和11.23%.比较结果说明二者对f_0F_2短期预报的精度相对于国际电离层参考模型均有大幅提升.对磁暴期间三种方法的预测性能做了进一步比较,试验结果表明卡尔曼滤波短期预报性能总体上优于自相关分析法,这为f_0F_2短期预报的方法选择提供了一定指导.