联合全极化SAR和IRI估计三维电子密度分布

作者：陈镜渊; 朱武^*; 张勤; 李振洪

来源：武汉大学学报(信息科学版), 2021, 46(11): 1677-1685.

DOI：10.13203/j.whugis20210061

• 合成孔径雷达
• 法拉第旋转
• 国际参考电离层
• 电子密度

三维电子密度是研究电离层空间结构的关键参数,现有的技术和方法存在空间分辨率不足的缺陷。基于此,提出一种联合全极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)和国际参考电离层(international reference ionosphere,IRI)模型估计高空间分辨率三维电子密度分布的方法。首先利用全极化SAR计算法拉第旋转(Faraday rotation,FR)角;然后根据FR角结合磁场信息估计垂直总电子含量(vertical total electron content,VTEC);最后联合估计的VTEC和IRI电子密度剖线求解三维空间电子密度分布。为了验证所提方法的可行性,利用覆盖美国阿拉斯加地区的先进陆地观测卫星(advanced land observing satellite, ALOS)-1全极化SAR影像进行了实验,并获取GPS及Poker Flat测站的非相干散射雷达(incoherent scattering radar, ISR)数据对实验结果进行验证。结果发现,相对于IRI三维电子密度,所提方法获取的高空间分辨率三维电子密度整体误差减少了33.57%,其中高于133 km的电子密度误差减少了47.98%。

• 单位
  长安大学; 中国电子科技集团公司第二十研究所