刘裔文，徐继生＊，徐 良，尹 凡，马淑英，H.Lühr

1 武汉大学电子信息学院，武汉 430072

2 Germany Research Center for Geoscience，Telegrafenberg，14473Potsdam，Germany

1 引 言

1986年，美国伊利诺大学波传播实验室首次提出电离层层析（简称 CT）的构想［1－2］.随后，国际上多个研究小组先后开展电离层CT探测与研究，取得了一系列有意义的成果，表明电离层CT是一种强有力的电离层探测技术［3－6］.叶公节等通过理论分析讨论了电离层CT的潜力及其局限性［7］.

1994年，24颗GPS卫星星座布设完成，利用遍布全球的GPS接收台网，开展地基电离层CT探测成为可能.20世纪90年代中后期，已有一些研究者提出利用GPS台网测量数据开展电离层CT成像［8－9］.为将电离层CT从准静态二维推广到时变三维，还有一些小组先后研究了时变三维电离层CT的原理和算法，并给出了初步的研究结果［10－13］.不过，仅用地基GPS接收台网的观测数据反演电离层电子密度分布存在严重的局限性，一个主要的问题是数据严重不完备，特别是缺少近水平向的射线，导致重建的电子密度分布，其垂直分辨率较低.为改善反演质量，提高垂直分辨率，一些研究者先后把GPS掩星数据和电离层垂测数据加入到电离层CT反演中，以补充近水平向射线的缺失［14－15］.

对于地基CT反演，沿传播路径的电子密度质心高度通常在350km和450km之间，射线在1000km以上的部分对总电子含量（简称TEC）的贡献很小，所以地基CT探测区域的高度范围通常取在100～1000km.利用电离层电子密度分布模型，通过正演可估计出，对于轨道高度在500km上下的低轨卫星，沿传播路径的电子密度质心高度通……