CN105116469B - 一种中国低纬地区电离层闪烁发生概率预报方法 - Google Patents

一种中国低纬地区电离层闪烁发生概率预报方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种中国低纬地区电离层闪烁发生概率预报方法，所述方法包括：基于电离层闪烁指数S4的电离层不均匀体强度CkL反演方法，随太阳活动指数Rz、地磁活动指数Kp、地理位置、季节和时间变化的中国低纬地区电离层不均匀体强度CkL的概率密度分布模型和电离层闪烁发生概率计算方法。本发明提供的方法可依据用户需求计算指定地点、时间、太阳活动指数Rz、地磁活动指数Kp、工作频段、电离层闪烁指数S4阈值等条件下的电离层闪烁事件发生概率。

Description

一种中国低纬地区电离层闪烁发生概率预报方法
技术领域
本发明涉及卫星通信、卫星导航、雷达及测控领域，用于实现卫星通信/卫星导航/雷达/测控系统的电离层闪烁影响中长期预报，为系统余量设计、信号体制设计、卫星运行轨道设计等提供技术支撑。
背景技术
在电离层正常的电子密度背景上漂浮着密度不等、尺度不等的电离体，称为电离层不均匀体。当卫星信号在电离层不均匀体中传播时，会引起传播路径和传播时间的改变，使得信号的振幅、相位以及到达角发生快速起伏变化，导致信号衰落、频移等，被称为电离层闪烁。电离层闪烁效应会直接影响卫星通信/卫星导航/雷达/测控等电子信息系统的误码率、通信质量、定位精度、作用距离、测距侧向精度等性能指标，电离层闪烁甚至会导致卫星通信/卫星导航中断，SAR雷达无法成像、空间目标监视雷达丢失目标等严重后果，因此，通过监测、建模、预报和服务等空间天气保障工作，减缓电离层环境对现代无线电技术系统的不利影响，具有重要应用价值。电离层闪烁发生概率预报模型可预报某频段某地区指定电离层闪烁指数S4的中长期发生概率，即出现时间百分比，也可给出指定出现时间百分比的电离层闪烁指数S4。电离层闪烁指数S4发生概率预报信息可辅助卫星通信/目标监视雷达等的系统余量设计、卫星通信/目标监视雷达等系统的运行任务规划、生命安全等卫星导航应用的完好性风险分析等。中国低纬地区电离层闪烁发生概率预报模型也是电离层闪烁事件区域现报与短期区域预报的技术基础。
在现有技术中，美国电离层闪烁发生概率预报模型(WideBand Model，WBMOD)是全球仅有一个全球电离层闪烁发生概率气候学模型。NWRA(Northwest ResearchAssociates,Inc.)根据全球电离层不均匀体的气候学特征以及穿越电离层的电波传播效应，开发了电离层闪烁发生概率气候学预报模型WBMOD。2008年，NWRA向军方发布了WBMODVersion15，该模型由电离层不均匀体强度CkL概率密度分布模型、多相位屏模型以及预报置信度模型共三个模型组成，可实现全球区域的电离层闪烁发生概率预报、信号衰落深度预报、闪烁指数预报等功能。为了保护知识产权，NWRA未公开WBMOD核心技术细节。印度K.N.Iyer(2006)等人则基于印度地区的VHF闪烁观测历史数据开发了一个VHF电离层闪烁概率区域预报经验模型，该模型利用三次样条函数来拟合电离层闪烁发生概率随时间，季节，太阳活动和地磁活动的变化规律，该模型不具备其它频段电离层闪烁发生概率预报等应用拓展能力。
国内仅有中科院等研究人员利用单站电离层闪烁观测数据建立的固定地点电离层闪烁发生概率预报模型，其不具备其它频段和其它地区电离层闪烁发生概率预报应用拓展能力。因此，本发明提供的一种中国低纬地区电离层闪烁发生概率预报方法为国内独创。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种中国低纬地区电离层闪烁发生概率预报方法，本发明的方法是这样实现的：
1、步骤1、用户指定发射机位置、接收机位置、时间、工作频段和电离层闪烁指数S4阈值等参数，获得同时间的太阳活动指数Rz和地磁活动指数Kp的预报值。
步骤2、对于指定的电离层闪烁指数S4阈值，利用多相位屏理论反演相应的电离层不均匀体强度CkL0阈值。
步骤3、依据中国低纬地区电离层不均匀体强度CkL的概率密度分布模型，预报指定地点、时间、太阳活动指数Rz、地磁活动指数Kp等条件下的电离层不均匀体强度CkL的概率密度分布。
步骤4、计算大于电离层不均匀体强度CkL0阈值的累积概率，即为相应的电离层闪烁指数S4阈值的发生概率。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2具体为：
A、基于发射机位置、接收机位置、工作频段、电离层闪烁指数S4阈值等数据，假定电离层不均匀体的高度距离地球表面350km，反演相应的电离层不均匀体强度CkL0阈值。具体计算公式为：
定义波数等于k时的电离层不均匀体三维空间功率谱密度在高度上的积分为电离层不均匀体强度，表示为CkL，即：
式中：v＝p/2，p为二维幂律谱指数，为电离层电子密度起伏方差，ko为电离层不均匀体外尺度波数，L为电离层不均匀体厚度，Γ为伽马函数。
基于弱散射相位屏理论，电离层闪烁指数S4与CkL的关系式为：
式中，S4w表示单次散射条件下S4的表达式，Z为菲涅耳带参数，F为菲涅耳调制项，由电离层不均匀体的形状、传播几何条件参数决定。θ为传播角。
式中，z1和z2分别为接收机和发射机到电离层不均匀体等效相位屏的垂直距离参数，a和b分别是平行和垂直于电离层不均匀体主轴的轴比率，2F1(α,β；ν,z)为超几何函数，相关参数计算公式为：
A″＝[A′+C′+D′]/2
C”＝[A′+C′-D′]/2
A′＝[Acos2(φ)+Bsin(φ)cos(φ)+Csin2(φ)]cos2(θ)
B′＝[Bcos(2φ)+(C-A)sin(2φ)]cos(θ)
C′＝Asin2(φ)-Bsin(φ)cos(φ)+Csin2(φ)
式中，在计算倾斜路径的S4时采用的几何坐标系统方向为：x轴为磁北，y轴为磁东，z轴指向地心。传播角θ为信号传播方向与x轴之间夹角，φ为y-z平面内信号传播方向投影与y轴之间方位角。A,B和C是多相位屏理论中归一化谱密度函数Q(q)中空间波数q二次函数中的系数：
式中，κy和κz是信号传播方向矢量的y轴和z轴的分量。
c11＝cosγB cosψB
c12＝cosγB sinψB cosφB-sinγB sinφB
c13＝cosγB sinψB sinφB+sinγB cosφB
c21＝-sinψB
c22＝cosψB cosφB
c23＝cosψB sinφB
c31＝-sinγB cosψB
c32＝-sinγB sinψB cosφB-cosγB sinφB
c33＝-sinγB sinψB sinφB+cosγB cosφB
式中，ψB为地球磁平面在坐标系统中的方位角，φB为地球磁场线相对于坐标系统中y-z平面的俯仰角(磁倾角)，γB为场向排列电离层不均匀体与坐标系统中x-y平面的夹角。
B、在多次散射条件下，S4会饱和，此时利用瑞利统计可得：
综上可得，对于指定的电离层闪烁指数S4，利用多相位屏理论反演相应的电离层不均匀体强度CkL的公式为：
式中，re为等离子体回旋频率，λ为无线电波长，S4要求小于1，其余参数同上。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3具体为：
A、中国低纬地区夜间电离层不均匀体强度CkL的概率密度分布为三段双高斯函数形式。其具体形式为：
其中，PDF为电离层不均匀体强度CkL的概率密度分布，μ1和μ2分别为第一个和第二个高斯函数中值，σ1和σ2分别为第一个和第二个高斯函数半带宽，η1、η2和η3分别为第一个和第二个概率密度高斯函数峰值，以及中段概率密度分布值。
B、半带宽子模型
CkL低峰半带宽σ1可设定为固定值0.8，而高峰半带宽σ2仅为太阳黑子数函数。在Rz等于0时σ2为1，当Rz大于等于150时σ2为0.7，在这区间为线性变化。
C、中值μ1和μ2子模型
CkL低峰中值μ1和高峰中值μ2仅是纬度、Rz和时间的函数。电离层驼峰区CkL中值与Rz之间的模型为：
电离层赤道区CkL中值与Rz之间的模型为：
日变化函数模型为：
此处，te为本地电离层F层(海拔高度350km)日落后经历的时间，tss为日落后峰值时间1.50和半带宽Wss为0.80，tsr为日出变化起始时刻1.75和半带宽Wsr＝2.0。
则一天内任意时刻的中值通过日变化函数拟合获得：
x＝xday+(xnight-xday)×f(te)
D、基于历史数据获得的CkL纬度剖面经验模型
式中，C0为赤道区CkL经验中值31.0或者赤道区中值μ1和μ2值，Cc为驼峰区CkL经验中值35.0或者驼峰区中值μ1和μ2值，λC为驼峰区中心地磁纬度12°，WC为半带宽
E、高峰密度峰值η2子模型
高峰密度峰值η2是四个环境自变量的因变量，其函数为：
η2＝ηmax×f(te)×f(λ)×f(φangle)
季节变化子模型为：式中φangle为本地地磁子午面与本地日落线之间夹角(度)，Ws在冬季为12.0，在夏季为15.0。
中段密度值η3可以设定为高峰密度峰值η2的固定百分比值22％。由于概率密度函数PDF在整个自变量分布区间的积分值为1，因此，CkL低峰密度峰值η1可由中段密度值η3和高峰密度峰值η2通过反演确定，不需要建模。
式中，Rz为太阳活动指数，Kp为地磁活动指数。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4具体为：
A、对大于电离层不均匀体强度CkL0阈值的概率密度分布函数进行积分，获得电离层不均匀体强度CkL0阈值的累积概率，即为相应的电离层闪烁指数S4阈值的发生概率：
其中，CkL0为指定电离层闪烁指数S4阈值对应的电离层不均匀体强度阈值。
本发明的有益效果如下：
本发明提供了一种中国低纬地区电离层闪烁发生概率预报方法，其可预报某频段某地区指定电离层闪烁指数S4的中长期发生概率，即出现时间百分比，也可给出指定出现时间百分比的电离层闪烁指数S4。电离层闪烁指数S4发生概率预报信息可辅助卫星通信/目标监视雷达等的系统余量设计、卫星通信/目标监视雷达等系统的运行任务规划、生命安全等卫星导航应用的完好性风险分析等。综上，中国低纬地区电离层闪烁发生概率预报方法具有非常重要的应用价值。
附图说明
图1为中国低纬夜间电离层不均匀体强度CkL的概率密度分布函数形式。
图2为本发明提供的一种中国低纬地区电离层闪烁发生概率预报方法的流程图。
图3为2013年海口站、广州站和昆明站的UHF频段电离层闪烁指数S4>0.5的发生概率预报结果与实际观测结果对比图。
图4为2013年2月15日22:00LT时刻的经度70°E至140°E之间，纬度-30°S至35°N之间的UHF频段电离层闪烁指数S4>0.5的发生概率区域预报结果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2所示，为本发明提供的一种中国低纬地区电离层闪烁发生概率预报方法，具体包括以下步骤：
步骤S201、用户指定发射机位置、接收机位置、时间、工作频段和电离层闪烁指数S4阈值等参数，获得同时间的太阳活动指数Rz和地磁活动指数Kp的预报值。具体实施内容包括：
(1)指定接收机位置：海口站(20.0°N,110.3°E，高度0km)、广州站(23.0°N,113.0°E，高度0km)和昆明站(25.6°N,103.7°E，高度0km)，发射机位置为静轨卫星(0°N，98°E，高度36000km)，工作频段380MHz，电离层闪烁指数S4阈值为0.5，时间为2013年每一天的夜间19:00LT至凌晨04:00LT。
(2)地磁活动指数Kp为常数3.0，太阳活动指数Rz为2013年的12个月平均Rz：99.8、60、81、112.8、125.5、80.1、86.1、90.2、55、127.1、125.7、118.2。
步骤S202、对于指定的电离层闪烁指数S4阈值，利用多相位屏理论反演相应的电离层不均匀体强度CkL0阈值。具体处理过程为：
(1)基于接收机位置：海口站(20.0°N,110.3°E，高度0km)、广州站(23.0°N,113.0°E，高度0km)和昆明站(25.6°N,103.7°E，高度0km)，发射机位置为静轨卫星(0°N，98°E，高度36000km)，电离层闪烁指数S4阈值0.5等数据，假定电离层不均匀体的高度距离地球表面350km，反演相应的电离层不均匀体强度CkL0阈值。具体计算公式为：
定义波数等于k时的电离层不均匀体三维空间功率谱密度在高度上的积分为电离层不均匀体强度，表示为CkL，即：
式中：v＝p/2，p为二维幂律谱指数，为电离层电子密度起伏方差，ko为电离层不均匀体外尺度波数，L为电离层不均匀体厚度，Γ为伽马函数。
基于弱散射相位屏理论，电离层闪烁指数S4与CkL的关系式为：
式中，S4w表示单次散射条件下S4的表达式，Z为菲涅耳带参数，F为菲涅耳调制项，由电离层不均匀体的形状、传播几何条件参数决定。θ为传播角。
式中，z1和z2分别为接收机和发射机到电离层不均匀体等效相位屏的垂直距离参数，a和b分别是平行和垂直于电离层不均匀体主轴的轴比率，2F1(α,β；ν,z)为超几何函数，相关参数计算公式为：
A″＝[A′+C′+D′]/2
C”＝[A′+C′-D′]/2
A′＝[Acos2(φ)+Bsin(φ)cos(φ)+Csin2(φ)]cos2(θ)
B′＝[Bcos(2φ)+(C-A)sin(2φ)]cos(θ)
C′＝Asin2(φ)-Bsin(φ)cos(φ)+Csin2(φ)
式中，在计算倾斜路径的S4时采用的几何坐标系统方向为：x轴为磁北，y轴为磁东，z轴指向地心。传播角θ为信号传播方向与x轴之间夹角，φ为y-z平面内信号传播方向投影与y轴之间方位角。A,B和C是多相位屏理论中归一化谱密度函数Q(q)中空间波数q二次函数中的系数：
式中，κy和κz是信号传播方向矢量的y轴和z轴的分量。
c11＝cosγB cosψB
c12＝cosγB sinψB cosφB-sinγB sinφB
c13＝cosγB sinψB sinφB+sinγB cosφB
c21＝-sinψB
c22＝cosψB cosφB
c23＝cosψB sinφB
c31＝-sinγB cosψB
c32＝-sinγB sinψB cosφB-cosγB sinφB
c33＝-sinγB sinψB sinφB+cosγB cosφB
式中，ψB为地球磁平面在坐标系统中的方位角，φB为地球磁场线相对于坐标系统中y-z平面的俯仰角(磁倾角)，γB为场向排列电离层不均匀体与坐标系统中x-y平面的夹角。
(2)在多次散射条件下，S4会饱和，此时利用瑞利统计可得：
综上可得，对于指定的电离层闪烁指数S4，利用多相位屏理论反演相应的电离层不均匀体强度CkL的公式为：
式中，re为等离子体回旋频率，λ为无线电波长。
步骤S203、依据中国低纬地区电离层不均匀体强度CkL概率密度分布模型，预报指定地点、时间、太阳活动指数Rz、地磁活动指数Kp等条件下的电离层不均匀体强度CkL的概率密度分布。对于每一个观测站，2013年的每一天，19:00LT至凌晨04:00LT之间每半小时，分别执行以下具体处理过程：
(1)半带宽子模型
CkL低峰半带宽σ1可设定为固定值0.8，而高峰半带宽σ2仅为太阳黑子数函数。在Rz等于0时σ2为1，当Rz大于等于150时σ2为0.7，在这区间为线性变化。
(2)中值μ1和μ2子模型
CkL低峰中值μ1和高峰中值μ2仅是纬度、Rz和时间的函数。电离层驼峰区CkL中值与Rz之间的模型为：
电离层赤道区CkL中值与Rz之间的模型为：
日变化函数模型为：
此处，te为本地电离层F层(海拔高度350km)日落后经历的时间，tss为日落后峰值时间1.50和半带宽Wss为0.80，tsr为日出变化起始时刻1.75和半带宽Wsr＝2.0。
则一天内任意时刻的中值通过日变化函数拟合获得：
x＝xday+(xnight-xday)×f(te)
(3)基于历史数据获得的CkL纬度剖面经验模型
式中，C0为赤道区CkL经中值μ1和μ2值，Cc为驼峰区CkL中值μ1和μ2值，λC为驼峰区中心地磁纬度12°，WC为半带宽
(4)高峰密度峰值η2子模型
高峰密度峰值η2是四个环境自变量的因变量，其函数为：
η2＝ηmax×f(te)×f(λ)×f(φangle)
季节变化子模型为：式中φangle为本地地磁子午面与本地日落线之间夹角(度)，Ws在冬季为12.0，在夏季为15.0。
中段密度值η3可以设定为高峰密度峰值η2的固定百分比值22％。由于概率密度函数PDF在整个自变量分布区间的积分值为1，因此，CkL低峰密度峰值η1可由中段密度值η3和高峰密度峰值η2通过反演确定，不需要建模。
式中，Rz为太阳活动指数，Kp为地磁活动指数。
(5)中国低纬地区夜间电离层不均匀体强度CkL的概率密度分布确定。
在确定第一个和第二个高斯函数中值μ1和μ2，第一个和第二个高斯函数半带宽σ1和σ2，第一个和第二个概率密度高斯函数峰值以及中段概率密度分布值η1、η2和η3后，获得相应的电离层不均匀体强度CkL的概率密度分布PDF：
步骤S204、计算大于电离层不均匀体强度CkL0阈值的累积概率，即为相应的电离层闪烁指数S4阈值的发生概率。具体处理过程为：
(1)对大于电离层不均匀体强度CkL0阈值的概率密度分布函数进行积分，计算指定电离层不均匀体强度CkL0阈值的发生概率，即为相应电离层闪烁指数S4的发生概率：
其中，CkL0为指定电离层闪烁指数S4阈值对应的电离层不均匀体强度阈值。
综上所述，本发明实施例提供了本发明提供了一种中国低纬地区电离层闪烁发生概率预报方法，其可预报某频段某地区指定电离层闪烁指数S4的中长期发生概率，即出现时间百分比，也可给出指定出现时间百分比的电离层闪烁指数S4。中国低纬地区电离层闪烁发生概率预报方法具有非常重要的应用价值。

Claims (3)

1.一种中国低纬地区电离层闪烁发生概率预报方法，其特征在于，包括：
步骤1、用户指定发射机位置、接收机位置、时间、工作频段和电离层闪烁指数S4阈值参数，获得同时间的太阳活动指数Rz和地磁活动指数Kp的预报值；
步骤2、对于指定的电离层闪烁指数S4阈值，利用多相位屏理论反演相应的电离层不均匀体强度CkL0阈值；
步骤3、依据中国低纬地区电离层不均匀体强度CkL的概率密度分布模型，预报指定地点、时间、太阳活动指数Rz、地磁活动指数Kp条件下的电离层不均匀体强度CkL的概率密度分布，所述步骤3具体为：
A、中国低纬地区夜间电离层不均匀体强度CkL的概率密度分布为三段双高斯函数形式，其具体形式为：
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其中，PDF为电离层不均匀体强度CkL的概率密度分布，μ1和μ2分别为第一个和第二个高斯函数中值，σ1和σ2分别为第一个和第二个高斯函数半带宽，η1、η2和η3分别为第一个和第二个概率密度高斯函数峰值，以及中段概率密度分布值，
B、半带宽子模型
CkL低峰半带宽σ1可设定为固定值0.8，而高峰半带宽σ2仅为太阳黑子数函数，在Rz等于0时σ2为1，当Rz大于等于150时σ2为0.7，在这区间为线性变化，
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C、中值μ1和μ2子模型
CkL低峰中值μ1和高峰中值μ2仅是纬度、Rz和时间的函数，电离层驼峰区CkL中值与Rz之间的模型为：
<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;mu;</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>d</mi> <mi>a</mi> <mi>y</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>29.7</mn> <mo>+</mo> <mi>R</mi> <mi>z</mi> <mo>&amp;times;</mo> <mn>0.0022</mn> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;mu;</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mi>i</mi> <mi>g</mi> <mi>h</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>29.7</mn> <mo>+</mo> <mi>R</mi> <mi>z</mi> <mo>&amp;times;</mo> <mn>0.0002</mn> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;mu;</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mi>d</mi> <mi>a</mi> <mi>y</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>29.7</mn> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;mu;</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mi>i</mi> <mi>g</mi> <mi>h</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>35.8</mn> <mo>+</mo> <mi>R</mi> <mi>z</mi> <mo>&amp;times;</mo> <mn>0.0022</mn> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
电离层赤道区CkL中值与Rz之间的模型为：
<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;mu;</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>d</mi> <mi>a</mi> <mi>y</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>29.7</mn> <mo>+</mo> <mi>R</mi> <mi>z</mi> <mo>&amp;times;</mo> <mn>0.0022</mn> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;mu;</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mi>i</mi> <mi>g</mi> <mi>h</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>29.7</mn> <mo>+</mo> <mi>R</mi> <mi>z</mi> <mo>&amp;times;</mo> <mn>0.0002</mn> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;mu;</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mi>d</mi> <mi>a</mi> <mi>y</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>29.7</mn> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;mu;</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mi>i</mi> <mi>g</mi> <mi>h</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>33.3</mn> <mo>+</mo> <mi>R</mi> <mi>z</mi> <mo>&amp;times;</mo> <mn>0.0022</mn> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
式中，μ1,night为低峰中值夜间值，μ1,day为低峰中值白天值，μ2,night为高峰中值夜间值，μ2,day为高峰中值白天值，
日变化函数模型为：
<mrow> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>e</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>exp</mi> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>e</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>s</mi> </mrow> </msub> </mrow> <msub> <mi>W</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>s</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>i</mi> <mi>f</mi> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>e</mi> </msub> <mo>&lt;</mo> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>s</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>1.0</mn> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>i</mi> <mi>f</mi> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>e</mi> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>exp</mi> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>e</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> </mrow> <msub> <mi>W</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>i</mi> <mi>f</mi> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>e</mi> </msub> <mo>&gt;</mo> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> </mrow>
此处te为海拔高度350km的本地电离层F层日落后经历的时间，tss为日落后峰值时间1.50和半带宽Wss为0.80，tsr为日出变化起始时刻1.75和半带宽Wsr＝2.0，
则一天内任意时刻的中值通过日变化函数拟合获得：
x＝xday+(xnight-xday)×f(te)
此处，xday为参数白天值，xnight为参数夜间值，
D、基于历史数据获得的CkL纬度剖面经验模型
<mrow> <msub> <mi>f</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>d</mi> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;lambda;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>C</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>C</mi> <mi>c</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>C</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>exp</mi> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <mrow> <mo>|</mo> <mi>&amp;lambda;</mi> <mo>|</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;lambda;</mi> <mi>C</mi> </msub> </mrow> <msub> <mi>W</mi> <mi>C</mi> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow>
式中，C0为赤道区CkL经验中值31.0，Cc为驼峰区CkL经验中值35.0，λC为驼峰区中心地磁纬度12°，WC为半带宽
E、高峰密度峰值η2子模型
高峰密度峰值η2是四个环境自变量的因变量，其函数为：
η2＝ηmax×f(te)×f(λ)×f(φangle)
季节变化子模型为：式中φangle为本地地磁子午面与本地日落线之间夹角，Ws在冬季为12.0，在夏季为15.0，
中段密度值η3可以设定为高峰密度峰值η2的固定百分比值22％，由于概率密度函数PDF在整个自变量分布区间的积分值为1，因此，CkL低峰密度峰值η1可由中段密度值η3和高峰密度峰值η2通过反演确定，不需要建模，
<mrow> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>0.05</mn> <mo>+</mo> <mn>0.75</mn> <mo>&amp;times;</mo> <mi>exp</mi> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <mi>R</mi> <mi>z</mi> <mo>-</mo> <mn>150</mn> </mrow> <mn>30</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;times;</mo> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mn>1.0</mn> <mo>-</mo> <mn>0.7</mn> <mo>&amp;times;</mo> <mi>K</mi> <mi>p</mi> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow>
式中，Rz为太阳活动指数，Kp为地磁活动指数，
步骤4、计算大于电离层不均匀体强度CkL0阈值的累积概率，即为相应的电离层闪烁指数S4阈值的发生概率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2具体为：
A、基于发射机位置、接收机位置、工作频段、电离层闪烁指数S4阈值数据，假定电离层不均匀体的高度距离地球表面350km，反演相应的电离层不均匀体强度CkL0阈值，具体计算公式为：
定义波数等于k时的电离层不均匀体三维空间功率谱密度在高度上的积分为电离层不均匀体强度，表示为CkL，即：
<mrow> <msub> <mi>C</mi> <mi>k</mi> </msub> <mi>L</mi> <mo>=</mo> <mn>8</mn> <msup> <mi>&amp;pi;</mi> <mrow> <mn>3</mn> <mo>/</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msup> <mfrac> <mrow> <mi>&amp;Gamma;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>v</mi> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mi>&amp;Gamma;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>v</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>&lt;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Delta;N</mi> <mi>e</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>&gt;</mo> <mi>L</mi> <mfrac> <msubsup> <mi>k</mi> <mn>0</mn> <mrow> <mn>2</mn> <mi>v</mi> <mo>-</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msubsup> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>k</mi> <mn>0</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <msup> <mi>k</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mi>v</mi> <mo>+</mo> <mn>0.5</mn> </mrow> </msup> </mfrac> </mrow>
式中：v＝p/2，p为二维幂律谱指数，为电离层电子密度起伏方差，ko为电离层不均匀体外尺度波数，L为电离层不均匀体厚度，Γ为伽马函数，
基于弱散射相位屏理论，电离层闪烁指数S4与CkL的关系式为：
<mrow> <msubsup> <mi>S</mi> <mrow> <mn>4</mn> <mi>w</mi> </mrow> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>=</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>&amp;pi;</mi> </mrow> <mn>1000</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mi>v</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </msup> <msubsup> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <msup> <mi>&amp;lambda;</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>C</mi> <mi>k</mi> </msub> <mi>L</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mfrac> <mrow> <mi>sec</mi> <mi>&amp;theta;</mi> <mi>F</mi> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <msqrt> <mi>&amp;pi;</mi> </msqrt> </mrow> </mfrac> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mfrac> <mrow> <mi>&amp;Gamma;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mo>(</mo> <mrow> <mn>2.5</mn> <mo>-</mo> <mi>v</mi> </mrow> <mo>)</mo> <mo>/</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mi>&amp;Gamma;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mo>(</mo> <mrow> <mi>v</mi> <mo>+</mo> <mn>0.5</mn> </mrow> <mo>)</mo> <mo>/</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mi>v</mi> <mo>-</mo> <mn>0.5</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>&amp;rsqb;</mo> <msup> <mi>Z</mi> <mrow> <mi>v</mi> <mo>-</mo> <mn>0.5</mn> </mrow> </msup> </mrow>
式中，S4w表示单次散射条件下S4的表达式，Z为菲涅耳带参数，F为菲涅耳调制项，由电离层不均匀体的形状、传播几何条件参数决定，θ为传播角，
<mrow> <mi>Z</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>&amp;lambda;z</mi> <mi>r</mi> </msub> <mi>sec</mi> <mi>&amp;theta;</mi> </mrow> <mrow> <mn>4</mn> <mi>&amp;pi;</mi> </mrow> </mfrac> </mrow>
<mrow> <msub> <mi>z</mi> <mi>r</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>z</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>z</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>z</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow>
<mrow> <mi>F</mi> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mrow> <mi>a</mi> <mi>b</mi> </mrow> <mrow> <msqrt> <msup> <mi>A</mi> <mrow> <mo>&amp;prime;</mo> <mo>&amp;prime;</mo> </mrow> </msup> </msqrt> <msup> <mi>C</mi> <mrow> <mo>&amp;prime;</mo> <mo>&amp;prime;</mo> <mi>v</mi> </mrow> </msup> </mrow> </mfrac> <msub> <mmultiscripts> <mi>F</mi> <mn>2</mn> </mmultiscripts> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>/</mo> <mn>2</mn> <mo>-</mo> <mi>v</mi> <mo>,</mo> <mn>1</mn> <mo>/</mo> <mn>2</mn> <mo>;</mo> <mn>1</mn> <mo>;</mo> <mfrac> <mrow> <msup> <mi>A</mi> <mrow> <mo>&amp;prime;</mo> <mo>&amp;prime;</mo> </mrow> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mi>C</mi> <mrow> <mo>&amp;prime;</mo> <mo>&amp;prime;</mo> </mrow> </msup> </mrow> <msup> <mi>A</mi> <mrow> <mo>&amp;prime;</mo> <mo>&amp;prime;</mo> </mrow> </msup> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <msup> <mi>A</mi> <mrow> <mo>&amp;prime;</mo> <mo>&amp;prime;</mo> </mrow> </msup> <mo>&gt;</mo> <msup> <mi>C</mi> <mrow> <mo>&amp;prime;</mo> <mo>&amp;prime;</mo> </mrow> </msup> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mrow> <mi>a</mi> <mi>b</mi> </mrow> <mrow> <msqrt> <msup> <mi>A</mi> <mrow> <mo>&amp;prime;</mo> <mo>&amp;prime;</mo> </mrow> </msup> </msqrt> <msup> <mi>C</mi> <mrow> <mo>&amp;prime;</mo> <mo>&amp;prime;</mo> <mi>v</mi> </mrow> </msup> </mrow> </mfrac> <msub> <mmultiscripts> <mi>F</mi> <mn>2</mn> </mmultiscripts> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>/</mo> <mn>2</mn> <mo>-</mo> <mi>v</mi> <mo>,</mo> <mn>1</mn> <mo>/</mo> <mn>2</mn> <mo>;</mo> <mn>1</mn> <mo>;</mo> <mfrac> <mrow> <msup> <mi>C</mi> <mrow> <mo>&amp;prime;</mo> <mo>&amp;prime;</mo> </mrow> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mi>A</mi> <mrow> <mo>&amp;prime;</mo> <mo>&amp;prime;</mo> </mrow> </msup> </mrow> <msup> <mi>C</mi> <mrow> <mo>&amp;prime;</mo> <mo>&amp;prime;</mo> </mrow> </msup> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <msup> <mi>A</mi> <mrow> <mo>&amp;prime;</mo> <mo>&amp;prime;</mo> </mrow> </msup> <mo>&lt;</mo> <msup> <mi>C</mi> <mrow> <mo>&amp;prime;</mo> <mo>&amp;prime;</mo> </mrow> </msup> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> </mrow>
式中，z1和z2分别为接收机和发射机到电离层不均匀体等效相位屏的垂直距离参数，a和b分别是平行和垂直于电离层不均匀体主轴的轴比率，2F1(α,β；ν,z)为超几何函数，相关参数计算公式为：
A″＝[A′+C′+D′]/2
C”＝[A′+C′-D′]/2
A′＝[Acos2(φ)+Bsin(φ)cos(φ)+Csin2(φ)]cos2(θ)
B′＝[Bcos(2φ)+(C-A)sin(2φ)]cos(θ)
C′＝Asin2(φ)-Bsin(φ)cos(φ)+Csin2(φ)
<mrow> <msup> <mi>D</mi> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mo>=</mo> <msqrt> <mrow> <mo>(</mo> <msup> <mi>C</mi> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mi>A</mi> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mo>)</mo> <mo>-</mo> <msup> <mi>B</mi> <mrow> <mo>&amp;prime;</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msup> </mrow> </msqrt> </mrow>
式中，在计算倾斜路径的S4时采用的几何坐标系统方向为：x轴为磁北，y轴为磁东，z轴指向地心，传播角θ为信号传播方向与x轴之间夹角，φ为yz平面内信号传播方向投影与y轴之间方位角，A,B和C是多相位屏理论中归一化谱密度函数Q(q)中空间波数q二次函数中的系数：
<mrow> <msup> <mi>q</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>A&amp;kappa;</mi> <mi>y</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <msub> <mi>B&amp;kappa;</mi> <mi>y</mi> </msub> <msub> <mi>&amp;kappa;</mi> <mi>z</mi> </msub> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>C&amp;kappa;</mi> <mi>z</mi> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow>
式中，κy和κz是信号传播方向矢量的y轴和z轴的分量，
<mrow> <mi>A</mi> <mo>=</mo> <mover> <mi>C</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>22</mn> <mo>+</mo> <mover> <mi>C</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>11</mn> <msup> <mi>tan</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;theta;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msup> <mi>cos</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;phi;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <mover> <mi>C</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>12</mn> <mi>t</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;theta;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;phi;</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <mi>B</mi> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <mrow> <mo>(</mo> <mover> <mi>C</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>23</mn> <mo>+</mo> <mi>C</mi> <mn>11</mn> <msup> <mi>tan</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>(</mo> <mi>&amp;theta;</mi> <mo>)</mo> <mi>sin</mi> <mo>(</mo> <mi>&amp;phi;</mi> <mo>)</mo> <mi>cos</mi> <mo>(</mo> <mi>&amp;phi;</mi> <mo>)</mo> <mo>+</mo> <mi>tan</mi> <mo>(</mo> <mi>&amp;theta;</mi> <mo>)</mo> <mo>(</mo> <mrow> <mover> <mi>C</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>12</mn> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;phi;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mover> <mi>C</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>13</mn> <mi>cos</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;phi;</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <mi>C</mi> <mo>=</mo> <mover> <mi>C</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>33</mn> <mo>+</mo> <mover> <mi>C</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>11</mn> <msup> <mi>tan</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;theta;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;phi;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <mover> <mi>C</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>13</mn> <mi>tan</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;phi;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>sin</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;phi;</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <mover> <mi>C</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>11</mn> <mo>=</mo> <mi>c</mi> <msup> <mn>11</mn> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>a</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>c</mi> <msup> <mn>21</mn> <mn>2</mn> </msup> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msup> <mi>b</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>c</mi> <msup> <mn>31</mn> <mn>2</mn> </msup> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> 3
<mrow> <mover> <mi>C</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>22</mn> <mo>=</mo> <mi>c</mi> <msup> <mn>12</mn> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>a</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>c</mi> <msup> <mn>22</mn> <mn>2</mn> </msup> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msup> <mi>b</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>c</mi> <msup> <mn>32</mn> <mn>2</mn> </msup> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
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c11＝cosγB cosψB
c12＝cosγB sinψB cosφB-sinγB sinφB
c13＝cosγB sinψB sinφB+sinγB cosφB
c21＝-sinψB
c22＝cosψB cosφB
c23＝cosψB sinφB
c31＝-sinγB cosψB
c32＝-sinγB sinψB cosφB-cosγB sinφB
c33＝-sinγB sinψB sinφB+cosγB cosφB
式中，ψB为地球磁平面在坐标系统中的方位角，φB为地球磁场线与坐标系统中y-z平面的俯仰角，γB为场向排列电离层不均匀体与x-y平面的夹角，
B、在多次散射条件下，S4会饱和，此时利用瑞利统计可得：
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综上可得，对于指定的电离层闪烁指数S4，利用多相位屏理论反演相应的电离层不均匀体强度CkL的公式为：
<mrow> <msub> <mi>C</mi> <mi>k</mi> </msub> <mi>L</mi> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <mn>2</mn> <msqrt> <mi>&amp;pi;</mi> </msqrt> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mn>1000</mn> <mrow> <mn>2</mn> <mi>&amp;pi;</mi> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mi>v</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </msup> <mi>cos</mi> <mi>&amp;theta;</mi> <mi>ln</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>S</mi> <mn>4</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>)</mo> </mrow> <mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mi>v</mi> <mo>-</mo> <mn>0.5</mn> <mo>)</mo> <mi>&amp;Gamma;</mi> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <mi>v</mi> <mo>+</mo> <mn>0.5</mn> </mrow> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <msubsup> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <msup> <mi>&amp;lambda;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>FZ</mi> <mrow> <mi>v</mi> <mo>-</mo> <mn>0.5</mn> </mrow> </msup> <mi>&amp;Gamma;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <mn>2.5</mn> <mo>-</mo> <mi>v</mi> </mrow> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> </mrow>
式中，re为等离子体回旋频率，λ为无线电波长，S4要求小于1，其余参数同上。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4具体为：
A、对大于电离层不均匀体强度CkL0阈值的概率密度分布函数进行积分，获得电离层不均匀体强度CkL0阈值的累积概率，即为相应的电离层闪烁指数S4阈值的发生概率：
<mrow> <mi>C</mi> <mi>D</mi> <mi>F</mi> <mo>=</mo> <msubsup> <mo>&amp;Integral;</mo> <mrow> <msub> <mi>C</mi> <mi>k</mi> </msub> <msub> <mi>L</mi> <mn>0</mn> </msub> </mrow> <mi>&amp;infin;</mi> </msubsup> <msub> <mi>PDFdC</mi> <mi>k</mi> </msub> <mi>L</mi> </mrow>
其中，CkL0为指定电离层闪烁指数S4阈值对应的电离层不均匀体强度阈值。
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