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电离层非均匀性对高频双基地天波雷达探测区域影响研究
1
作者 苏重阳 石为中 +5 位作者 王云龙 杨龙泉 史军强 王严 冯晨瑞 王岳松 《电波科学学报》 北大核心 2025年第2期286-293,312,共9页
高频双/多基地天波雷达具有反隐身性、隐蔽性、高精度等多种优势,但容易受到电离层传输信道的影响。本文针对电离层非均匀特性对高频双基地天波雷达电波传播的影响进行了仿真和试验研究。首先,对高频双基地天波雷达的电波传播模式进行分... 高频双/多基地天波雷达具有反隐身性、隐蔽性、高精度等多种优势,但容易受到电离层传输信道的影响。本文针对电离层非均匀特性对高频双基地天波雷达电波传播的影响进行了仿真和试验研究。首先,对高频双基地天波雷达的电波传播模式进行分析;然后,针对电离层非均匀特性及其对天波传播路径的影响,利用IRI模型和射线追踪的方法进行了仿真研究;最后,利用短波收发设备构建的高频双基地天波雷达试验系统,开展了电离层非均匀性对杂波能量影响的试验研究。结果表明,电离层非均匀特性会对天波传播路径的可通性造成显著影响,在高频双基地天波雷达应用场景下,会造成目标可探测区域随频率和方位发生显著变化,从而影响雷达系统对目标的探测性能。本文的研究为高频双基地天波雷达的设计和应用提供了理论和实践依据。 展开更多
关键词 电离层 双基地雷达 天波传播 iri模型 射线追踪 能量分布
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基于LWPC和IRI模型的NWC台站信号传播幅度建模分析 被引量：13
2
作者 易娟 顾旭东 +5 位作者 李志鹏 林仁桐 蔡毅徽 陈隆 倪彬彬 乐新安 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期3223-3234,共12页
频率为3~30kHz的甚低频(VLF,Very Low Frequency)电磁波具有波长长、传播距离远的特点,能够沿地面-低电离层波导进行传播,在通信、导航等许多领域都被广泛应用.基于波导模理论的长波传播模型(LWPC,Long-Wavelength Propagation Capabili... 频率为3~30kHz的甚低频(VLF,Very Low Frequency)电磁波具有波长长、传播距离远的特点,能够沿地面-低电离层波导进行传播,在通信、导航等许多领域都被广泛应用.基于波导模理论的长波传播模型(LWPC,Long-Wavelength Propagation Capability)能够用于计算甚低频波的传播路径及幅度,进而研究耀斑、磁暴、地震等事件对电离层的扰动.本文利用国际电离层参考模型(IRI,International Reference Ionosphere)对LWPC中电子密度和碰撞频率进行改进,并将模拟结果与武汉大学VLF接收机实际观测到的NWC(North West Cape)台站信号幅度进行比较分析,结果表明改进后LWPC模型得到的幅度及变化趋势与实际值更加接近.LWPC模型给出的电子密度与IRI模型得到的电子密度在日间基本一致,但是在夜间存在差异,造成夜间部分区域NWC台站信号幅度的差异性,验证了电离层电子密度对于VLF信号传播具有的重要影响.传播路径上的晨昏变化也可以引起VLF信号幅度分布的突变,在日出和日落时间段内存在明显的过渡区域.基于IRI模型的LWPC,改善了VLF电波传播过程的预测分析效果,提供了一种长波导航通信质量的评估方法. 展开更多
关键词 NWC甚低频台站信号 长波传播模型 国际参考电离层模型 通讯导航
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附加IRI模型约束的全球电离层建模及定位精度分析 被引量：3
3
作者 杨玲 周春元 +1 位作者 苏小宁 李博峰 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1606-1613,共8页
采用载波相位平滑伪距的全球电离层建模方法,确定了添加国际参考电离层(IRI)模型约束和不同数据选取策略的有效性和必要性。实验分析表明,采用P_(1)、P_(2)原始双频观测数据并添加IRI模型约束后,部分历元电离层建模的整体效果得到了显... 采用载波相位平滑伪距的全球电离层建模方法,确定了添加国际参考电离层(IRI)模型约束和不同数据选取策略的有效性和必要性。实验分析表明,采用P_(1)、P_(2)原始双频观测数据并添加IRI模型约束后,部分历元电离层建模的整体效果得到了显著提高,在观测数据不足的区域内定位误差在北、东、高方向上分别减小了0.260 m、0.146 m和0.103 m,验证了该方法的有效性;将C_(1)观测值作为低精度数据取代缺失P1观测值后,电离层建模的整体效果进一步提升,但损失了模型精度,在观测数据不足的区域内定位误差在北、东、高方向上分别增加0.524 m、0.111 m和1.549 m,说明了利用P_(1)、P_(2)双频观测数据的必要性。 展开更多
关键词 GNSS(Global Navigation Satellites System) 全球电离层 iri(international reference Ionosphere)模型 球谐函数 定位精度
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基于射线追踪方法的电离层点对点传播问题研究 被引量：1
4
作者 李佳文 李慧敏 +1 位作者 郭立新 江晓丽 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期91-99,共9页
短波通信和电离层斜向探测本质上都属于点对点传播问题,即固定收发站之间的传播问题,而点对点传播问题的本质是在发射点搜索出合适的仰角和方位角来实现射线的自动导引。射线追踪一直是研究高频波传播现象的工具,基于射线追踪的自导引... 短波通信和电离层斜向探测本质上都属于点对点传播问题,即固定收发站之间的传播问题,而点对点传播问题的本质是在发射点搜索出合适的仰角和方位角来实现射线的自动导引。射线追踪一直是研究高频波传播现象的工具,基于射线追踪的自导引技术可以实现点对点传播,但不同电离层模型对点对点传播的轨迹和精度会有影响。本文将基于数值射线追踪,利用牛顿自导引技术构建点对点传播模型,研究在分段准抛物(quasi parabolic segments,QPS)电离层模型以及国际参考电离层(International Reference Ionosphere,IRI)模型这两种不同电离层模型下点对点传播算法的稳健性和精确性问题。结果表明,在两种模型下本文算法均有较高的稳健性,但是QPS电离层模型下具有更快的运行速度,而IRI模型下有更高的精确性。 展开更多
关键词 电离层拟合 分段准抛物(QPS)模型 国际参考电离层(iri)模型 射线追踪 自导引算法 点对点
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极区电离层N_(m)F_(2)观测与国际参考电离层对比研究
5
作者 徐盛 李培豪 +2 位作者 廖小倩 刘瑞源 陈相材 《极地研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期26-36,共11页
利用南北极极隙区与极光带纬度3个台站对电离层F2层峰值电子密度(N_(m)F_(2))长达1个太阳活动周的观测数据,对国际参考电离层IRI-2016模型在极区的适用性进行系统的定量研究。结果表明,在极光带纬度的北极Tromsø站,IRI预测与观测... 利用南北极极隙区与极光带纬度3个台站对电离层F2层峰值电子密度(N_(m)F_(2))长达1个太阳活动周的观测数据,对国际参考电离层IRI-2016模型在极区的适用性进行系统的定量研究。结果表明,在极光带纬度的北极Tromsø站,IRI预测与观测符合最好,大部分季节相对误差在40%以内,在太阳活动高年略好于太阳活动低年。在极隙区纬度的南极中山站和Longyearbyen站,IRI预测精度在太阳活动低年高于太阳活动高年。在中山站和北极Longyearbyen站仅个别月份相对误差在20%以内,大部分月份相对误差超过40%,冬季相对误差接近100%,特别是Longyearbyen站,在太阳活动高年冬季相对误差超过100%。从季节上看,3个台站都是冬季符合最差,夏季符合最好。IRI-2016模型对极区电离层进行预测时,难以如实反映极区等离子体对流和能量粒子沉降等极区特有的物理过程对极区电离层N_(m)F_(2)的影响。 展开更多
关键词 极区电离层 国际参考电离层 iri-2016模型 F2层峰值电子密度(N_(m)F_(2))
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用IGS发布的TEC数据提高法拉第旋转校正精度 被引量：2
6
作者 严卫 施健康 陆文 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期225-229,共5页
电磁波穿过电离层时引入的法拉第旋转是导致全极化微波辐射计观测亮温产生交叉极化的重要原因.分析得知IRI(international reference ionosphere)模型产生的TEC(totalelectron content)数据在部分低纬地区无法满足全极化辐射计对法拉第... 电磁波穿过电离层时引入的法拉第旋转是导致全极化微波辐射计观测亮温产生交叉极化的重要原因.分析得知IRI(international reference ionosphere)模型产生的TEC(totalelectron content)数据在部分低纬地区无法满足全极化辐射计对法拉第旋转的校正精度要求.为提高校正精度,分析了沿观测路径积分法和应用IGS(International GPS Service)发布的TEC数据校正两种方法对校正精度的影响.结果表明,沿观测路径积分法不能有效改善校正精度,而应用IGS数据校正可大幅提高低纬地区法拉第旋转校正精度,满足全极化微波辐射计对极化旋转角的校正精度要求. 展开更多
关键词 法拉第旋转 全极化微波辐射计 薄层近似 国际GPS服务网 国际参考电离层模型
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基于经验电离层模型的短波时差定位理论分析 被引量：4
7
作者 李琛 周晨 +2 位作者 王君明 吕明杰 乔玮 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期1911-1919,共9页
在短波波段,信号从辐射源到接收站要经过电离层反射,因此短波时差定位模型包含电离层信息。传统短波时差定位将电离层等效为均匀分布模型,电离层信息的扰动对定位精度的影响较大。本文利用国际参考电离层模型获取电离层的电子密度信息,... 在短波波段,信号从辐射源到接收站要经过电离层反射,因此短波时差定位模型包含电离层信息。传统短波时差定位将电离层等效为均匀分布模型,电离层信息的扰动对定位精度的影响较大。本文利用国际参考电离层模型获取电离层的电子密度信息,以数值型三维射线追踪的方法建立起短波时差定位方程并推导了相应的克拉美罗下界(Cramer-Rao lower bound,CRLB)。仿真结果表明,短波时差定位的CRLB在白天低于夜晚,太阳活动高年和太阳活动低年差别不大;在准确获取电离层信息的条件下,电离层的变化对短波时差定位的CRLB影响并不显著。 展开更多
关键词 国际参考电离层模型 数值型三维射线追踪 短波时差定位 克拉美罗下界
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基于电磁探测数据的时序分析模型研究
8
作者 张志玮 李子扬 +1 位作者 朱小华 李传荣 《地震学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期408-416,508,共9页
针对电磁探测数据交叉检验时对不同卫星探测数据的时间匹配需求,本文基于DEMETER卫星时序探测数据,分析了国际参考电离层(IRI)模型模拟电子浓度(Ne)数据在不同纬度区域的误差分布特征;同时,基于自回归移动平均(ARIMA)模型构建了Ne数据... 针对电磁探测数据交叉检验时对不同卫星探测数据的时间匹配需求,本文基于DEMETER卫星时序探测数据,分析了国际参考电离层(IRI)模型模拟电子浓度(Ne)数据在不同纬度区域的误差分布特征;同时,基于自回归移动平均(ARIMA)模型构建了Ne数据时序预测模型.在此基础上,分析比较IRI模型与ARIMA模型在Ne数据时序预测中的优缺点,结果表明:ARIMA模型模拟预测Ne数据时间序列的相对误差在短期内较低(小于10%),且随着预测时间的增长而增大;而IRI模型模拟预测Ne数据时间序列的相对误差不会随着预测时间的增长而增大,且在高纬度地区的预测相对误差比在中低纬度地区低. 展开更多
关键词 DEMETER卫星 电子浓度 国际参考电离层(iri)模型 自回归移动平均(ARIMA)模型 时间序列分析
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