Ionospheric electron density reconstruction over central Europe using neural networks: A comparative study

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:
Computerized Ionospheric Tomography (CIT) is a method to reconstruct ionospheric electron density image by computing Total Electron Content (TEC) values from the recorded GPS signals. Due to the poor spatial distribution of GPS stations, limitations of signal viewing angle and discontinuity of observations in time and space domain, CIT are an inverse ill-posed problem. In order to solve these problems, two new methods are developed and compared with the initial method of Residual Minimization Training Neural Network (RMTNN). Modified RMTNN (MRMTNN) and Ionospheric Tomography based on the Neural Network (ITNN) is considered as new methods of CIT. In all two methods, Empirical Orthogonal Functions (EOFs) are used to improve accuracy of vertical domain. Also, Back Propagation (BP) and Particle Swarm Optimization (PSO) algorithms are used to train the neural networks. To apply the methods for constructing a 3D-image of the electron density, 23 GPS measurements of the International GNSS Service (IGS) with different geomagnetic indexes are used. For validate and better assess reliability of the proposed methods, 4 ionosondee stations have been used. Also the results of proposed methods have been compared to that of the NeQuick empirical ionosphere model. Based on the analysis and comparisons, the RMSE of the ITNN model at high geomagnetic activity in DOUR, JULI, PRUH and WARS ionsonde stations are 1.22, 1.46, 1.18 and 1.19 (1011 ele./m3), respectively. The results show that RMSE of the ITNN model is less than other models in both high and low geomagnetic activities and in ionosonde stations.
Language:
English
Published:
Journal of Aerospace Science and Technology, Volume:17 Issue: 1, Winter and Spring 2024
Pages:
23 to 33
https://www.magiran.com/p2687071  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با ثبت ایمیلتان و پرداخت حق اشتراک سالانه به مبلغ 1,490,000ريال، بلافاصله متن این مقاله را دریافت کنید.اعتبار دانلود 70 مقاله نیز در حساب کاربری شما لحاظ خواهد شد.

پرداخت حق اشتراک به معنای پذیرش "شرایط خدمات" پایگاه مگیران از سوی شماست.

اگر مقاله ای از شما در مگیران نمایه شده، برای استفاده از اعتبار اهدایی سامانه نویسندگان با ایمیل منتشرشده ثبت نام کنید. ثبت نام

اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!