电离层能对无线电波产生重要的影响,它与人们的生活和生产实践活动息息相关,因此,电离层一直是人们探讨和研究的重要课题。为了更深入了解电离层的形成和分布特征,各国学者都在积极地利用各种技术对电离层进行探测。随着科学技术的日新月异,人们开始使用精度更高、覆盖更广的 GPS无线电掩星观测技术对电离层进行监测。本文正是利用 COSMIC掩星系统提供的电离层电子密度数据进行研究。本文主要工作及研究结果如下:　　(1)对于单次COSMIC掩星事件提供的电离层电子密度剖面信息,电离层电子密度可视为随高度变化的函数。通过设置3个参数(即 MD、Slope1及Slope2),对COSMIC掩星观测获得的电离层电子密度剖面数据进行筛选,剔除不合理的剖面数据。然后依据电离层电子密度斜率的正负变化,正确地提取出F2层峰电子密度N mF2和相关的时间、地理位置信息。　　(2)根据所采用的 F2层峰电子密度 NmF2数据的特征,本文利用Levenberg-Marquardt算法对BP神经网络进行改进,通过MATLAB对改进型BP神经网络结构进行设计,并用构建的人工神经网络对 COSMIC掩星观测获得的 NmF2进行插值处理,获得NmF2的全球分布图像。　　(3)运用上述方法,对COSMIC掩星系统提供的2009年不同季节的电离层电子密度剖面数据进行处理,在获取N mF2的全球分布图像后,重点分析了赤道异常现象。结果发现,赤道异常有明显的季节变化。秋分和冬至赤道异常出现了明显的南、北不对称结构。此外,夏至和冬至NmF2在北半球赤道异常区附近出现了冬季异常现象,而在南半球赤道异常区附近并未出现冬季异常现象。　　另外,对COSMIC掩星系统提供的2007年至2009年冬至前后15天的电离层电子密度剖面数据进行了处理,在获取NmF2的全球分布图像后,侧重研究了威德尔海异常的变化规律。结果表明,威德尔海异常有明显的年变化和随世界时的变化,NmF2夜间变化的过程表现为先增大后减小,增大过程较缓慢,减小过程较快。