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《任意大氣層折射誤差的實(shí)用修正方法》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第期電子學(xué)報(bào),年月氣〔任意大氣層折射誤差的實(shí)用修正方法江長蔭黃捷中國電波傳播研究所,新鄉(xiāng)【,提要】本文利用差分方法求解任意大氣層中的射線規(guī)范方程對(duì)單脈沖雷達(dá)定位與三基地雷達(dá)定位測速的折射誤差實(shí)用地進(jìn)行了修正關(guān)鍵詞折射誤差修正,射線規(guī)范方程,眼以似、盡權(quán)盡之,二故眼明哪館,叉〕〕側(cè)眼朋夢吧側(cè)·〔,叮因、、一引言二射線規(guī)范方程及其差分形式通解一部單脈沖雷達(dá)能測得目標(biāo)的距離、仰角與方位角,因而文獻(xiàn)【在討論一般性射線描跡時(shí)介紹了射線規(guī)范方程能確定目標(biāo)的位置三基地雷達(dá)測得三個(gè)距離及三個(gè)多普勒也可見文獻(xiàn)【射線規(guī)范方程是通過無線電波傳播群速度頻移,根據(jù)三球面交會(huì)一點(diǎn)原理由三個(gè)距離可確定目
2、標(biāo)位置,與折射指數(shù)沿空間分布的關(guān)系來確定射線軌跡由三個(gè)距離變化率可確定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的速度由于大氣層異于定義各向同性介質(zhì)中波法向矢量為真空且其折射指數(shù)在空間變化,雷達(dá)測得的距離、角度與多普萬對(duì)戶弄勒頻移都,,,,,要經(jīng)受折射是視在值而不是真實(shí)值為了得到真實(shí)式中為大氣層折射指數(shù)為以群速度調(diào)制信值需,,的群要進(jìn)行折射誤差修正當(dāng)大氣層下墊面平坦均勻且電波號(hào)或差頻信號(hào)傳播速度傳播的射線上任意點(diǎn),大氣層射線遍及的經(jīng)緯度范圍不大時(shí)可被視為球面分層水速度在低層大氣中,·,無。平均勻即其折射指數(shù)只沿高度變化文獻(xiàn)【〕給出了球面分主方之,或一,,壇一戶二層低層大氣折射誤差修正文獻(xiàn)〕給出了球面分層大氣
3、層折士丸夕射誤差修正當(dāng)大氣層下墊面起伏、非均勻或和電波射線遍在電離層中二兒方十乏一,,,二及的經(jīng)緯度范圍大時(shí)則大氣層不可被視為球面分層而應(yīng)被或主鄉(xiāng)乏,、,。,,,視為任意大氣層水平不均勻即其折射指數(shù)沿空間變化低式中為無線電波在自由空間的傳播速度房夕分,分別為,,對(duì)時(shí)層大氣水平不均勻性強(qiáng)低仰角電波射線通過低層大氣水平間的導(dǎo)數(shù),范圍大,則折射受水平不均勻性影響大文獻(xiàn)【〕給出了任意大氣層的折射指數(shù)通常是慢變化因此可以應(yīng)用累積相,低層大氣單脈沖雷達(dá)定位折射誤差的原則修正方法,文獻(xiàn)〔」位的概念相位為一走。··給出了任意大氣層單脈沖雷達(dá)定位折射誤差的原則修正方、打樸、兒法,式中為自由空
4、間波數(shù)由上式及式一可得圈在低低層大氣的折射指數(shù)通常是根據(jù)測得的低層大氣的溫、、,層大氣中度壓強(qiáng)水汽壓強(qiáng)算得有條件時(shí)也可用折射率儀直接測得鄉(xiāng)刁口、︸、尸、戶尹’,,電離層與低層大氣的分界海拔高度一般約為公里的折,巧萬轟刁日射指數(shù)當(dāng)電波頻率較高可忽略地磁場影響時(shí)僅決定于電離層刁在電離層中‘亞,,,,亞奴電子濃度與電波頻率閉一尸一口蕊石年月收到,年月修改定稿電子學(xué)報(bào)年、,,,,,,,一般約為公里,調(diào)制信號(hào)從雷式中丸九盧為射線上任意點(diǎn)的鳥達(dá)天線沿射線傳播到高度,坐標(biāo)為,,少,,,的時(shí)’為,,則用試湊法由式對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)方程與合稱為低層大氣中射線規(guī)范,與,方程方程與合稱為電離層中射線規(guī)
5、范方程由射線規(guī)起始條件來求使下式成立的時(shí)間,,,范方程可以看出射線上任意點(diǎn)的位置取決于大氣,夕‘,丫子子層折射指數(shù)及其在空間的梯度,這是符合物理概念的下面用差分方法以行向量形式表示射線規(guī)范方程的通解由方程與,可得在低層大氣中一△一‘、不‘、了上乏一。一一一△一一一戶互一去刁瓦一工口︹址匕一擊弩由方程與可得,在電離層中等一一△一一一一一圖單脈沖雷達(dá)定位折射誤差修正幾何圖形走一庵一產(chǎn)、毛刀,口口,,一一因此雷達(dá)天線至高度的射線的視在距離為日刁,上兩式中已知雷達(dá)測得的目標(biāo)視在距離為。,當(dāng)。三,目標(biāo)在時(shí)低。,目標(biāo)在電離層內(nèi),,層大氣內(nèi)當(dāng)時(shí)奴夕少若目標(biāo)在低層大氣內(nèi),在時(shí)刻編,一趾滿足
6、一一一一,主奴鄉(xiāng)之。?！鳌饕灰灰灰粍t由式與起始條件可得目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)與波法向矢一一,一,一夕量分別為二一,二一二,△一一,一,一夕凡一馬二一功△一一,一,一奴夕紅。一一一一。一上兩式中△△戶九鄉(xiāng),。若在時(shí)刻‘一一一,一,一目標(biāo)在電離層內(nèi)山滿足丸紅夕奴。,‘乙乙一‘一,夕一,‘一‘汽九則由式可得目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)與波法向矢量分別為二一一,一,一夕盧丁一丁,一。殼一一,夕一,一,’一幾乃一△為時(shí)間乙為時(shí)間增量計(jì)算時(shí)可取為秒顯而易見,任意大氣層的折射誤差修,關(guān)鍵是要知道大氣層折射指上兩式中正。一,一乙△數(shù)的空間分布由式或得到,目標(biāo)點(diǎn)的真實(shí)位置后則由圖可得、三單脈沖雷達(dá)的定位折射誤差修正,
7、了、了、、了產(chǎn),刀、,工‘心、了、‘曰以聲、產(chǎn)聲,目標(biāo)點(diǎn)的真實(shí)方位角為局‘山,︸,,‘曰勺氣廠如圖所示取坐標(biāo)系雷達(dá)天線海拔高度為坐標(biāo)原乙口幾一幾點(diǎn),目標(biāo)的視在方位角凡為軸方向即方位角從軸起算,方位角誤差為。向軸為,真實(shí)仰角為正視在仰角在平面內(nèi)因此在處當(dāng)時(shí)材夸斗導(dǎo)一間二時(shí)的起始條件為仰角誤差為向。。真實(shí)距離為丫令今夸。一。距離誤差為醒真實(shí)高度為丫夸十。十。一。式中為處的折射指數(shù)今,,。在用式或式與求目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)一高度誤差為助時(shí),首先要確定。目標(biāo)是在低層大氣內(nèi)還是在電離層內(nèi)設(shè)式中為目標(biāo)的視在高度地球平均半徑為,低層大氣
