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电离层F层不均匀体在低纬地区经常发生,且太阳活动高年期间其发生率更高。由低纬地区电离层F层不均匀体引起的电离层闪烁可对穿过电离层传播的卫星信号的质量产生显著的负面影响,严重时可导致信号失锁。为了减小低纬地区电离层闪烁对卫星导航定位系统、通信系统的负面影响,需要对低纬地区电离层F层不均匀体的特征进行研究。电离层F层不均匀体的纬向漂移和纬向宽度是低纬地区电离层F层不均匀体的两个重要特征。本文利用2014年4月至2015年4月（即太阳活动高年期间）位于电离层闪烁高发区域的香港HKCL台站和HKQT台站提供的采样间隔为1秒的北斗GEO（Geostationary Earth Orbit,即地球静止轨道）卫星B1I信号载噪比观测数据和由北斗GEO卫星的B1I/B2I信号载波相位观测数据计算得到的TEC（Total Electron Content,即总电子含量）序列,研究了华南低纬地区电离层F层不均匀体的纬向漂移特征和纬向宽度特征。本文主要工作和研究结果总结如下。一、为了快速、准确地从2014年4月至2015年4月香港HKCL台站和HKQT台站的北斗GEO卫星观测数据中找出所有出现电离层F层不均匀体的观测事例,本文将深度学习长短期记忆（Long Short-Term Memory,简称LSTM）网络应用于识别低纬电离层F层不均匀体观测事例,开发了一套基于LSTM的低纬电离层F层不均匀体识别软件。该软件由两个模型组成,即幅度闪烁识别模型和TEC耗空识别模型。幅度闪烁识别模型的功能是根据北斗GEO卫星B1I信号载噪比序列,自动识别是否发生幅度闪烁并给出幅度闪烁的起止时刻信息。TEC耗空识别模型的功能是根据北斗GEO卫星的TEC序列,自动识别是否发生TEC耗空并给出发生TEC耗空的起止时刻信息。本文通过对上述两个模型的架构进行多次测试实验,在综合考虑识别准确率和识别耗时后,确定这两个模型采用相同的架构,即均由Sequence Input Layer（序列输入层）、含120个隐藏单元的LSTM Layer（LSTM层）、Fully Connected Layer（全连接层）、Softmax Layer（Softmax层）、Classification Output Layer（分类输出层）组成。在每个模型中,首先通过Sequence Input Layer将载噪比序列（或TEC序列）输入到具有120个隐藏单元的LSTM Layer,提取序列数据时间步长之间的长期依赖关系,获得高级特征。然后通过Fully Connected Layer将这些高级特征进行线性组合后送入Softmax Layer,从而获得概率分布模型,再将概率分布模型的输出送入Classification Output Layer,从而推断出这个序列的具体类别,以完成载噪比序列的幅度闪烁的识别（或TEC序列的耗空的识别）。对幅度闪烁识别模型的测试结果表明,该模型的识别准确率达到98.997%,识别一天观测数据的耗时约为0.56秒。对TEC耗空识别模型的测试结果表明,该模型的识别准确率达到99.259%,识别一天观测数据的耗时约为0.61秒。上述测试结果表明,本文开发的基于LSTM的低纬电离层F层不均匀体识别软件具有实用性,可用于分析长期的观测数据。二、本文利用开发的基于LSTM的低纬电离层F层不均匀体识别软件,从2014年4月至2015年4月香港HKCL台站和HKQT台站提供的采样间隔为1秒的北斗GEO卫星C03的B1I信号载噪比观测数据和TEC序列中找出了所有出现电离层F层不均匀体的观测事例,这些出现电离层F层不均匀体的观测事例所对应的电离层F层不均匀体均为等离子体泡结构。然后,基于这些出现电离层F层不均匀体的观测事例,再结合用穿刺点IPPCL和IPPQT之间的距离除以同一电离层F层不均匀体引起IPPCL和IPPQT处发生幅度闪烁的时刻差可得F层不均匀体纬向漂移速度的方法,研究了太阳活动高年期间华南低纬地区电离层F层不均匀体纬向漂移特征。本文的研究结果表明:（1）2014年4月至2015年4月期间,华南低纬地区电离层F层不均匀体出现在世界时11:00至20:00（即地方时19:00至次日凌晨04:00）;（2）华南低纬地区电离层F层不均匀体在春分月（即3月和4月）和秋分月（即9月和10月）出现较频繁,在夏至月（即6月和7月）和冬至月（即12月和1月）很少出现;（3）华南低纬地区电离层F层不均匀体总是发生纬向漂移,且均为东向漂移,东向漂移速度的变化范围为20 m/s至290 m/s,绝大多数情况下（发生率为86.62%,总样本数为299）东向漂移速度在50 m/s至140 m/s之间。三、本文利用开发的基于LSTM的低纬电离层F层不均匀体识别软件,从2014年4月至2015年4月香港HKCL台站和HKQT台站提供的采样间隔为1秒的四颗北斗GEO卫星（即C01–C04卫星）的B1I信号载噪比观测数据和TEC序列中找出了所有出现电离层F层不均匀体的观测事例,这些出现电离层F层不均匀体的观测事例所对应的电离层F层不均匀体均为等离子体泡结构。然后,基于这些出现电离层F层不均匀体的观测事例,再根据本文研究电离层F层不均匀体纬向宽度的方法（即:若观测区域内相邻穿刺点发生幅度闪烁的重叠时间超过五分钟,则说明这些穿刺点被同一F层不均匀体覆盖,根据这些穿刺点之间的距离可估计出F层不均匀体的纬向宽度范围）,研究了太阳活动高年期间华南低纬地区电离层F层不均匀体纬向宽度（Zonal Width,简称ZW）特征。本文的研究结果表明,2014年4月至2015年4月期间,华南低纬地区电离层F层不均匀体的ZW（27）27 km、27?ZW（27）284 km、284?ZW（27）568 km、568?ZW（27）852km、ZW?852 km的事例的发生率分别为2.83%、29.25%、38.68%、13.21%、16.04%（注意,总样本数为106）,即华南低纬地区电离层F层不均匀体的纬向宽度主要（发生率为81.13%）为27 km至852 km。本文得出的华南低纬地区电离层F层不均匀体纬向漂移速度和纬向宽度的研究结果和前人的研究结果基本一致。这表明本文所采用的研究低纬地区电离层F层不均匀体纬向漂移特征和纬向宽度特征的新方法是可行的。