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过电离层电磁脉冲信号的传播参数反演方法与试验研究
1
作者
李宗祥
曹保锋
+8 位作者
李鹏
李欣
张雄
魏雍力
王元
王丽华
张天池
李晓
李小强
《地球物理学报》
北大核心
2025年第2期399-412,共14页
使用多星联合到达时间法定时定位电磁脉冲(ElectroMagnetic Pulses,EMPs)的关键在于精确反演传播参数,并矫正电离层色散效应引起的传播时延.经典的参数反演方法存在抗干扰能力差、拟合结果对初值依赖性强以及无法解析电波双折射信号等问...
使用多星联合到达时间法定时定位电磁脉冲(ElectroMagnetic Pulses,EMPs)的关键在于精确反演传播参数,并矫正电离层色散效应引起的传播时延.经典的参数反演方法存在抗干扰能力差、拟合结果对初值依赖性强以及无法解析电波双折射信号等问题.为此,提出一种能应对上述不足的过电离层EMPs传播参数反演方法,计算倾斜总电子含量(SlantTotalElectron Content,STEC)和拍频,并确定信号矫正时延后的绝对到达时间.星载宽带电磁脉冲探测器(Wideband Electromagnetic Pulse Detector,WEMPD)轨道高度约500 km、倾角97.5°,探测到478次地基电磁脉冲模拟器信号.观测结果与其他数据综合对比分析发现:当STEC大于10 TECU时,WEMPD反演拍频与固定高度地磁场模型预测结果基本吻合,平均相对误差16.81%;WEMPD反演垂直电子总含量(Vertical Total Electron Content,VTEC)与国际参考电离层模型预测结果一致,平均偏差2.35 TECU;WEMPD反演VTEC与中国科学院全球电离层电子总含量格网具有相同的电离层时变特征表征能力,二者偏差全年保持在10 TECU左右;WEMPD反演STEC高阶效应的显著性与不同时间电离层条件有关,清晨约为傍晚3倍;矫正高阶效应后,WEMPD的定时精度2.34μs,相比矫正前提升约20%.研究结果不仅能为过电离层EMPs传播时延矫正奠定基础,还可为区域电离层研究提供低轨道观测数据.
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关键词
宽带电磁脉冲探测器
电磁脉冲
模拟器
电离层
倾斜电子总含量
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职称材料
题名
过电离层电磁脉冲信号的传播参数反演方法与试验研究
1
作者
李宗祥
曹保锋
李鹏
李欣
张雄
魏雍力
王元
王丽华
张天池
李晓
李小强
机构
国民核生化灾害防护国家重点实验室
哈尔滨工程大学信息与通信工程学院
出处
《地球物理学报》
北大核心
2025年第2期399-412,共14页
文摘
使用多星联合到达时间法定时定位电磁脉冲(ElectroMagnetic Pulses,EMPs)的关键在于精确反演传播参数,并矫正电离层色散效应引起的传播时延.经典的参数反演方法存在抗干扰能力差、拟合结果对初值依赖性强以及无法解析电波双折射信号等问题.为此,提出一种能应对上述不足的过电离层EMPs传播参数反演方法,计算倾斜总电子含量(SlantTotalElectron Content,STEC)和拍频,并确定信号矫正时延后的绝对到达时间.星载宽带电磁脉冲探测器(Wideband Electromagnetic Pulse Detector,WEMPD)轨道高度约500 km、倾角97.5°,探测到478次地基电磁脉冲模拟器信号.观测结果与其他数据综合对比分析发现:当STEC大于10 TECU时,WEMPD反演拍频与固定高度地磁场模型预测结果基本吻合,平均相对误差16.81%;WEMPD反演垂直电子总含量(Vertical Total Electron Content,VTEC)与国际参考电离层模型预测结果一致,平均偏差2.35 TECU;WEMPD反演VTEC与中国科学院全球电离层电子总含量格网具有相同的电离层时变特征表征能力,二者偏差全年保持在10 TECU左右;WEMPD反演STEC高阶效应的显著性与不同时间电离层条件有关,清晨约为傍晚3倍;矫正高阶效应后,WEMPD的定时精度2.34μs,相比矫正前提升约20%.研究结果不仅能为过电离层EMPs传播时延矫正奠定基础,还可为区域电离层研究提供低轨道观测数据.
关键词
宽带电磁脉冲探测器
电磁脉冲
模拟器
电离层
倾斜电子总含量
Keywords
Wideband electromagnetic pulse detector
Megavolt pulser
Ionosphere
Slant total electron content
分类号
P352 [天文地球—空间物理学]
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职称材料
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作者
出处
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1
过电离层电磁脉冲信号的传播参数反演方法与试验研究
李宗祥
曹保锋
李鹏
李欣
张雄
魏雍力
王元
王丽华
张天池
李晓
李小强
《地球物理学报》
北大核心
2025
0
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