子午工程二期电离层数字测高仪样机测试与数据质量对比分析

作     者：陈志青 王国军 张锋 胡连欢 常首民 王霄 Chen Zhiqing;Wang Guojun;Zhang Feng;Hu Lianhuan;Chang Shoumin;Wang Xiao

作者机构：中国科学院国家空间科学中心北京100190 空间天气学国家重点实验室北京100190 中国科学院空天信息创新研究院北京100094 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 海南空间天气国家野外科学观测研究站儋州571700 

出 版 物：《地球与行星物理论评（中英文）》 (Reviews of Geophysics and Planetary Physics)

年 卷 期：2024年第55卷第1期

页      面：37-52页

学科分类：070802[理学-空间物理学] 07[理学] 0708[理学-地球物理学] 

基　　金：子午工程二期标准规范建设 

主　　题：子午工程 数字测高仪 样机 数据质量 

摘      要：为确保国产设备的探测质量,子午工程二期建设的电离层数字测高仪采用与成熟型号DPS-4D对比的方式,在位于海南儋州的空间天气国家野外科学观测研究站开展了样机测试.对参试设备及参试过程进行了介绍,对数据质量对比测试结果进行了详细分析.样机测试包括现场技术指标测试和数据质量对比分析.数据质量分析从频高图质量、电离层特征参量(foF2、hmF2、h F2、自动度量和手动度量)、电离层漂移速度等多个方面进行综合对比,明确了样机的硬件和数据处理软件的技术状态.技术指标测试结果表明,样机的两通道峰值发射功率不超过686 W;两发射天线驻波比不超过2.23;接收通道灵敏度达到−125 dBm,接收动态范围达到105 dB;接收带宽70 kHz,带外抑制超过100 dB.数据质量对比结果表明,样机自动与手动度量的foF2平均偏差0.02 MHz,hmF2平均偏差28.39 km,h F2平均偏差0.39 km;样机与DPS-4D手动度量的foF2平均偏差−0.13 MHz,hmF2平均偏差14.7 km,h F2平均偏差−3.21 km.分析结果表明,样机在硬件的基础探测能力方面与DPS-4D相当,频高图度量的算法还存在改进空间.本次样机数据质量对比,不仅服务于子午工程二期电离层数字测高仪的技术定型,也为数字测高仪数据质量评估指标的确定提供了参考.