隨著電子與通訊等現代科技手段的飛速發展，許多衛星技術的研究和應用日益廣泛，而這些研究與應用跟大氣對無線電波傳播的影響密切相關。地球電離層是空間天氣的主要組成部分之一，它的活動和特性直接影響到無線電通信、衛星精密導航定位、無線電技術的航天測控等技術領域。

全球導航衛星系統（Global Navigation Satellite System; GNSS）信號通過地球大氣層后，被安裝在近地軌道(Low Earth Orbit; LEO)衛星上的GNSS接收機所接收。接收的信號中包含了大氣層和電離層的信息，通過相關的反演方法，可得到中性大氣層和電離層的信息，包括大氣層的折射率、密度、溫度、水汽壓廓線和電離層的電子密度廓線。近二十年來，有10多顆搭載GNSS/LEO掩星接收機的LEO衛星發射成功，提供海量的全球覆蓋、近實時、高精度、高垂直分辨率和全天候的電離層觀測資料，彌補其他電離層觀測技術的不足。

而在GNSS/LEO掩星電離層技術中，主要的誤差來自于電離層球對稱假設引入的反演誤差，模擬仿真分析顯示，其最大貢獻甚至超過30%（如圖a中的紅色區域）。中國科學院上海天文臺副研究員郭鵬和他的合作團隊發展了新的GNSS/LEO掩星電離層反演算法，通過輔助的電離層水平梯度信息來改進電離層球對稱的假設。而輔助電離層信息的可靠性將直接影響反演結果，因此通過電離層掩星觀測資料建立一個全球電離層月平均氣候模型，作為輔助電離層信息。模擬仿真結果顯示，該算法可以有效提高GNSS/LEO掩星電離層反演精度(如圖b，c)。

圖中顯示了根據1個月的電離層掩星資料反演得到的電離層F2峰值密度反演的均方根誤差統計分布。圖a是傳統反演結果，圖b是新算法反演結果，圖c是新算法再一次迭代反演結果。