为提高无线电系统的通讯和定位性能，确保雷达和导航能够正常工作，特别是修正GPS系统信号，保障航天飞行器的安全运行，能够准确、及时地对电离层电子总含量进行预报显得尤为重要。近几十年来，世界各国在这方面的研究比比皆是，虽然人们已经对电离层进行了大量的研究工作，取得了一些重要的研究结果，了解了一些电离层现象的发生和发展过程，但对于从科学上认识电离层中发生的复杂现象，掌握其发展的规律，研究空间天气时间对在轨运行的航天器的影响，为我国的国防建设、航天事业和国民经济服务，还有待于人们的进一步研究。　　 随着测空技术的发展，人们越来越重视电离层对人类生产活动产生的影响，而电离层总电子含量（TotalElectronContent，简称TEC）是监测和了解电离层时空变化规律的一个重要的物理参数。对TEC进行预报，可以在很大程度上减少电离层活动对GPS信息传输的影响，另外，电离层能反映出一些自然现象，与某些自然灾害的发生有一定的关系。因而，对电离层TEC的预报研究成为国内外的一个研究热点。目前电离层电子总含量大都采用统计规律及经验模型做预报，由于很难建立完善的理论预报模型，所以准确率有待提高。而作为电离层长期预测标准参考电离层模式，应该为工程需要提供准确的TEC预测值，必须在参考电离层中引入建立在观测结果之上的TEC预测模式。　　 本文致力于利用GPS时间序列的方法，考虑太阳黑子对电离层电子含量影响，对电离层TEC进行预报，以获取更高精度的预报数据。论文的主要研究工作和取得的成果如下:　　 1.阐述了利用GPS资料对电离层的重要参数总电子含量进行预报的优势，分析了基于GPS的电离层研究发展现状，讨论了存在的问题及研究发展趋势。　　 2对3种常用的TEC预报模型Klobuchar模型、IRI2007模型和ARMA模型进行了比较与分析，指出了各自的特点和缺陷:Klobuchar模型简单、精度一般;IRI2007模型比IRI2001模型预测结果稳定、精度较高、但计算复杂;ARMA模型短时间内有较高的精度。总之，对长时间的TEC数据可用IRI2007模型，短时间数据可选时间序列模型。　　 3讨论了太阳黑子相对数与电离层TEC之间在长时间内存在的关系，通过对目前已有的太阳黑子数据与电离层数据分析发现，他们的月中值之间可以用简单的线性关系表示，把它作为一个条件对TEC的预报进行一个限定，得到了精度更好的TEC预报结果。　　 4对太阳活动引起的冬季异常和赤道异常所在范围进行了时序分析，在此基础上，对某一冬季时期的电离层进行预报，利用太阳黑子相对数与电离层总电子含量的关系做限制，再考虑冬季异常的影响，实验表明可以明显地提高TEC预报精度。