张秋昭，王耀兴，沈 震

(1. 中国矿业大学 环境与测绘学院， 江苏 徐州 221116;2. 中国矿业大学 江苏省资源环境信息工程重点实验室， 江苏 徐州 221116)

20世纪90年代，GPS掩星技术首次应用于地球大气探测。该技术将无线电信号由GPS卫星向低轨 (Low Earth Orbit, LEO)卫星传送过程中由于受地球大气干扰，其传播路径呈现弯曲状态。掩星剖面切点高度垂直覆盖范围是由地面至LEO高度，故GPS掩星技术作为一种探测覆盖面广且均匀的新兴大气探测技术，可提供全球规模高垂直分辨率和高精度的大气廓线，其探测数据已广泛用于数值天气预报和空间气候监测多领域研究[1-8]。

为验证掩星技术的可行性，20世纪90年代初，美国率先发射了首颗搭载掩星接收机平台的Microlab-1卫星，成功开展掩星探测实验[9]。经解算发现， GPS/气象(METeorology, MET)掩星技术探测温度偏差低于0.5 K，均方根偏差小于1.5 K，掩星探测技术实用价值得到了初步验证，具有重大科学意义。继此后，陆续有诸多掩星计划得以开展，包括丹麦Orsted、南非Sunsat、德国CHAMP、阿根廷SAC-C、德美联合GRACE、澳大利亚FedSat、巴西EQUARS、欧洲MetOp与ACE+、我国台湾地区和美国联合发射的气象、电离层和气候星座探测系统(Constellation Observing System for the Meteorology, Ionosphere, and Climate， COSMIC)以及我国Feng-Yun3C掩星计划。由于众多掩星计划可在全球范围内提供充足的数据文件，从而有效支撑了掩星技术可行性验证研究[10]。

国外诸多学者利用不同掩星数据，基于全球探空站背景场资料 (Integrated Global Radiosonde Archive, IGRA)展开了大量的研究工作。Ware等对GPS/MET实验资料开展评估分析，结果表明，从地面到40 km高度层探测温度平均偏差约为1 K[11]。Fu等以整年35个分布在澳大利亚和南极的探空站资料为参考基准，对COSMIC掩星数据进行了不同地理环境的质量评估，分析发现，掩星数据反演结果跟背景场资料高度拟合，无线电掩星技术可靠性得以验证[12]。……