海洋与天空是人们亘古不变探索的对象。对海洋和天空的联合探索有助于人类生产生活质量的提高。基于HFSWR在海洋遥感探测方面的超视距体制优势,以及在电离层探测方面所取得的阶段性发展,构造海洋-电离层一体化探测新体制HFSWR,深化研究海洋与电离层间非平衡态动力学关系,可以更好地探索海洋与电离层间的联系。此外,重点关注突发海态导致的电离层扰动情况,研究扰动发生时二者间的内在联系,可以为台风运动路径的预估和海啸发生早期的预警提供新思路。从研究海洋与电离层间的关系层面看,海洋回波与电离层回波并不是需要被抑制的杂波,而是需要获取的有用信号。因此对于一体化探测下的电离层研究,电离层回波的获取、电离层信息的判读和电离层特性的分析都至为重要。由于电离层受太阳辐射活动、中低层大气波动以及磁层等因素影响,电离层复杂的时空演化过程很难通过单一层次的观测和理论研究来解释。因此,针对不同地区不同环境条件,都需对电离层情况具体地探测,分析当时当地的实况。本课题将电离层看作探测目标,借助海洋-电离层一体化探测新体制HFSWR对电离层进行实测,提取电离层回波信息,进而对电离层回波空间分布特性分析,为后续建立海洋与电离层动力学关系的理论研究提供参考。课题围绕海洋-电离层一体化探测新体制HFSWR对电离层探测的部分展开,依托于工程实测,重点研究发射天线垂直方向上的电离层,分析定频与扫频两种工作模式下电离层回波的空间分布情况。首先,本课题利用电磁仿真软件CST,结合实际环境,确定了由磁天线组成的L型二维接收阵作为电离层回波的接收阵列,为实际接收工作提供了可靠保障。然后结合图像处理中的算法技术,提取了定频与扫频两种模式下分别获得的RD谱和电离图中的电离层回波信息,为电离层特性的分析工作打好基础。最后,本课题结合统计学中普通Kriging法,整合时间信息,分析了电离层空间分布特性。经过本文的讨论研究,海洋-电离层一体化探测新体制HFSWR系统接收到的电离层回波主要来自发射的天顶方向区域,未发现斜向或天地波等复杂路径的回波。此外,研究表明发射天顶区域电离层空间分布均匀。