[发明专利]利用等离子体线级联结构反演强扰动电离层参量的方法

权利要求书

1.一种利用等离子体线级联结构反演强扰动电离层参量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)由非相干散射雷达观测数据，提取电离层加热实验引起的强扰动区域具有级联结构的异常非相干散射等离子体线功率谱；

(2)对具有级联结构的异常非相干散射等离子体线功率谱中的相关峰值频差进行统计；

(3)确定电离层加热过程中出现的低频波频率，具体包括离子的等离子体频率f_pi，离子的磁旋频率f_ci和离子声波频率f_IA；

(4)将步骤(2)中统计的频差与步骤(3)中计算得到的低频波频率进行对比，确定该级联结构是由电离层加热中参量衰变不稳定中哪种低频波产生的；

(5)根据步骤(4)的结果，如果该级联结构频差与离子的等离子体频率一致，则根据f_pi的计算公式可以获得电子密度；如果该级联结构的频差与离子声波频率f_IA相等，则由离子声波的色散方程可以获得电子密度和电子温度。

2.根据权利要求1所述的利用等离子体线级联结构反演强扰动电离层参量的方法，其特征在于，所述的步骤(1)的具体的方法是：

根据参量衰变不稳定性激发需要的电场阈值判断本次实验是否发生了参量衰变不稳定性，电场阈值计算公式为：

EPDI2=4nekbTiυeωpeϵ0Bmax]]>

式中：E_PDI是电场阈值,υ_e是电子碰撞频率，k_b是玻尔兹曼常熟，n_e是电子密度，B_max为与电子温度和离子温度比值相关的系数，ε₀为真空中的介电常数，ω_pe是电子等离子体频率，T_i是离子温度；

通过上述判断，确定具有级联结构的异常非相干散射等离子体线功率谱是由参量衰变不稳定性引起的。

3.根据权利要求2所述的利用等离子体线级联结构反演强扰动电离层参量的方法，其特征在于，所述的步骤(2)的具体的方法是：电离层加热引起的异常非相干散射等离子体线功率谱的级联结构会同时具有多个峰值；首先记录谱线中多个峰值对应的频率，计算第二个峰值对应频率与第一个峰值对应频率的差，第三个峰值对应频率与第二个峰值对应频率的差，直到第n个峰值对应频率与第n-1个峰值对应频率的差值；然后将统计的相邻峰值频差列表比较。