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研究生: 葉怡君
Yi-Jing Ye
論文名稱: 赤道異常區三維電離層之斷層掃描模擬研究
指導教授: 蔡偉雄
Wei-Hsiung Tsai
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 地球科學學院 - 太空科學研究所
Graduate Institute of Space Science
畢業學年度: 89
語文別: 中文
論文頁數: 81
中文關鍵詞: 電離層斷層掃描赤道異常區3-D
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  • 首先模擬衛星飛行的軌道,並經由模擬計算出每個地面接收站所接收到每次事件的相位移資料,以此為原始資料反演出IRI-90 model電離層的結構。首先將九站之相對斜向全電子含量投影到衛星飛行軌道面,使用兩站法求得重建積分常數值。利用back-projection method將重建絕對斜向全電子含量平均分配到射線所通過的網格點。以alpha Chapman layer做垂直方向的分配。由MART演算法得到迭代後之重建電子濃度在三維空間(R,θ,ψ)之分佈。
    由於接收站皆不共面造成重建積分常數誤差大,位於赤道異常區之接收站的誤差最大。接收站的數量、衛星軌道與重建區域之相對關係、外插的方法、初始資料的設定、先驗資訊的缺乏•••等等,都造成重建電子濃度的誤差。



    The process is started from the simulation of satellite’s trajectories, and we determine the data of Doppler’s phase shift for every receiver station. These are original data of this study, then, we make a projection of the relative STEC to the plane of satellite’s trajectories, and use the two stations method to obtain the reconstructed integer constants. Horizontal distribution is using back projection method. Vertical distribution is using alpha Chapman layer. Then use MART algorithm to reconstruct the 3-D images in the sphere coordinate of ionospheric electron density.
    The max error is happened in the receiver, which is in the EAC region. The error is come from the number of receiver, the geometry relationship between the satellite and reconstruct region, the interpolation method, the initial data, the lack of prior information, and so on.

    中文摘要••••••••••••••••••••••••••••• Ⅰ 英文摘要••••••••••••••••••••••••••••• Ⅱ 誌謝••••••••••••••••••••••••••••••••• Ⅲ 圖表目錄••••••••••••••••••••••••••••• Ⅵ 第一章:緒論••••••••••••••••••••••••• 1 1-1斷層掃描••••••••••••••••••• 2 1-2電離層電腦斷層掃描••••••••• 5 第二章:簡介••••••••••••••••••••••••• 7 1-1電離層••••••••••••••••••••• 7 2-2電離層赤道異常現象••••••••• 9 2-3全電子含量••••••••••••••••• 11 第三章:理論基礎••••••••••••••••••••• 14 3-1折射係數••••••••••••••••••• 16 3-2差分都卜勒技術••••••••••••• 18 3-3積分常數••••••••••••••••••• 21 3-4 MART演算法•••••••••••••••• 25 3-5初始值••••••••••••••••••••• 27 第四章:實驗之方法及步驟••••••••••••• 30 4-1IRI-90 model••••••••••••••• 30 4-2地面接收站與衛星軌道設定••• 30 4-3求射線線段長度••••••••••••• 30 4-4求取積分常數值••••••••••••• 33 4-5初始值的設定••••••••••••••• 33 第五章:模擬結果••••••••••••••••••••• 36 5-1原始實際資料••••••••••••••• 36 5-2相位模擬••••••••••••••••••• 37 5-3影像重建••••••••••••••••••• 48 第六章:討論及結論••••••••••••••••••• 73 6-1討論••••••••••••••••••••••• 73 6-2結論••••••••••••••••••••••• 78 參考文獻••••••••••••••••••••••••••••• 79

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