基于返回散射电离图反演Es层参数的方法

摘要

本发明提供一种基于返回散射电离图反演Es层参数的方法，其中，包括下列步骤：步骤A：利用建立的Es层模型，根据实测的返回散射电离图陡峭的前沿信息反演Es层的QPS参数，包括Es的临界频率、峰值高度、半厚度；步骤B：根据已确定的所述QPS参数计算返回散射电离图平坦的前沿和后沿对应的仰角确定Es存在的区域。本发明利用推断的Es参数合成返回散射电离图Es前后沿能够很好的符合实测的Es前后沿，能够较好地获得ES层电子浓度垂直分布以及水平分布，克服了传统定义上单独考虑电子浓度垂直分布或电子浓度空间分布的不足，更能满足工程需要。

主权项

一种基于返回散射电离图反演Es层参数的方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤A：利用建立的Es层模型，根据实测的返回散射电离图陡峭的前沿信息反演Es层的QPS参数，包括Es的临界频率、峰值高度、半厚度；步骤B：根据已确定的所述QPS参数计算返回散射电离图平坦的前沿和后沿对应的仰角确定Es存在的区域；其中，在所述步骤A中，根据实测的返回散射电离图陡峭的前沿信息反演Es层的QPS参数，包括下列步骤：步骤A1：选择一组参数，计算实测群路径与合成群路径的方差，如果满足小于给定的ε值，则对应的参数为符合要求的参数，直到将所有的参数在给定的范围内全部计算完毕，找到N组符合要求的参数；步骤A2：在步骤A1的符合要求的N组参数中，计算实测最小群路径和合成最小群路径的相关系数，选取最大相关系数对应的QPS参数；所述步骤B，包括下列步骤：步骤B1：计算射线在Es层反射时的最小、最大仰角，所需参数为从返回散射图中确定的Es反射的最大、最小群路径：${\beta }_{\min }={\sin }^{-1}\left(\frac{{r_b}^2-\frac{P_{\max }^{/2}}{4}-r_0^2}{P_{\max }^{/}{r}_0}\right)$${\beta }_{\max }={\sin }^{-1}\left(\frac{{r_b}^2-\frac{P_{\min }^{/2}}{4}-r_0^2}{P_{\min }^{/}{r}_0}\right)$其中：β_max为电波射线通过Es时的最大仰角；β_min为电波射线通过Es时的最小仰角；P′_max为从返回散射图中确定的Es层的最大群路径；P′_min从返回散射图中确定的Es层的最小群路径；r₀为地球半径；r_b为距离地心的Es层高度；并且，在所述步骤B1之后，进一步包括下列步骤：计算地心夹角：$\psi 1=\frac{\pi }{2}-{\alpha }_{\max }-{\beta }_{min}$$\psi 2=\frac{\pi }{2}-{\alpha }_{min}-{\beta }_{max}$${\alpha }_{max}={\sin }^{-1}\left(\frac{r_0}{r_b}sin\right(\frac{\pi }{2}+{\beta }_{min}\left)\right)$${\alpha }_{\min }={\sin }^{-1}\left(\frac{r_0}{r_b}sin\right(\frac{\pi }{2}+{\beta }_{\max }\left)\right)$式中：α为入射到电离层底部的入射角；ψ为发射站与Es层相对地心的夹角，然后计算Es层距离接收/发射站的最小地面距离和最大地面距离：$D_{min}=r_0\left({\cos }^{-1}\right(\frac{r_0}{r_b}{\mathrm{cos\beta }}_{max})-{\beta }_{\max })$$D_{\max }=r_0\left({\cos }^{-1}\right(\frac{r_0}{r_b}{\mathrm{cos\beta }}_{\min })-{\beta }_{\min }).$