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基于射线描迹法微分形式的大气折射误差修正方法研究
被引量:
5
1
作者
卫佩佩
杜晓燕
江长荫
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第8期1838-1846,共9页
大气折射误差是影响各类无线电系统同步、跟踪、导航、定位精度的一个主要误差源。射线描迹法利用几何光学原理可以实现对该误差的精确修正。针对传统射线描迹法无法处理异常大气折射误差修正的问题,该文推导了射线描迹法的微分形式,并...
大气折射误差是影响各类无线电系统同步、跟踪、导航、定位精度的一个主要误差源。射线描迹法利用几何光学原理可以实现对该误差的精确修正。针对传统射线描迹法无法处理异常大气折射误差修正的问题,该文推导了射线描迹法的微分形式,并基于此提出适用于任意大气的折射误差修正方法。选取某地面测控站对目标的跟踪数据,验证了所提方法的可行性。此外,利用该方法对比分析了蒸发波导环境和标准大气环境对大气折射误差的影响。结果表明:完全陷获在蒸发波导内部的电波引入的大气折射误差是最显著的。所提方法为提高无线电系统在任意大气环境下的测量精度提供一种新的技术支持。
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关键词
大气折射误差
射线描迹法
射线描迹法
微分形式
任意大气环境
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职称材料
基于改进射线描迹法的对流层斜延迟估计
被引量:
4
2
作者
陈西宏
吴文溢
刘赞
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第10期2468-2474,共7页
该文针对传统对流层延迟模型和射线描迹法在估计对流层延迟方面的局限性,如效率低、成本高、精度受地表参数和探空数据限制等不足,提出一种基于改进射线描迹法的对流层斜延迟估计方法。该方法结合中纬度大气模式气象参数公式和UNB3m气...
该文针对传统对流层延迟模型和射线描迹法在估计对流层延迟方面的局限性,如效率低、成本高、精度受地表参数和探空数据限制等不足,提出一种基于改进射线描迹法的对流层斜延迟估计方法。该方法结合中纬度大气模式气象参数公式和UNB3m气象参数模型,改进了射线描迹法中折射率剖面的计算,克服了气象数据对射线描迹法的限制。选取亚洲地区10个站点2012年的气象数据,分别采用改进射线描迹法和传统对流层延迟模型估计各个站天顶方向至4?高度角区间15个方向的对流层斜延迟,并与基于探空数据获取的对流层斜延迟真值进行比较,计算结果表明该方法的估计精度优于传统对流层延迟模型,为非气象数据情况下对流层斜延迟实时估计提供了新的思路。
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关键词
无线电探空
对流层斜延迟
射线描迹法
UNB3m模型
折射率
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职称材料
基于Hopfield模型改进射线描迹的对流层延迟估计
被引量:
3
3
作者
陈西宏
吴文溢
+2 位作者
童宁宁
李成龙
刘赞
《探测与控制学报》
CSCD
北大核心
2017年第2期62-65,共4页
针对射线描迹法在估计对流层延迟方面受限于探空观测的问题,提出利用Hopfield模型改进射线描迹的对流层延迟估计方法。该方法利用Hopfield模型中的干、湿折射率计算公式,建立对流层大气折射指数剖面模型,并将其应用到射线描迹法改进中,...
针对射线描迹法在估计对流层延迟方面受限于探空观测的问题,提出利用Hopfield模型改进射线描迹的对流层延迟估计方法。该方法利用Hopfield模型中的干、湿折射率计算公式,建立对流层大气折射指数剖面模型,并将其应用到射线描迹法改进中,克服探空观测的限制,扩大了射线描迹法的适用范围。选取国际GPS服务组织(IGS)中四个测站的气象数据,分别采用改进射线描迹模型和基于Neil映射函数(NMF)的Hopfield模型、Saastamoinen模型进行对流层延迟估计,计算结果表明,改进射线描迹模型的估计精度优于其他两种模型,为对流层延迟实时监测应用提供了新的方法。
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关键词
对流层斜延迟
射线描迹法
HOPFIELD
折射指数
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职称材料
改进射线描迹的低仰角散射斜延迟实时估计
被引量:
2
4
作者
吴文溢
钟方平
+2 位作者
王万鹏
陈西宏
朱丹
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第10期2366-2372,共7页
针对任意测站的对流层散射斜延迟估算时存在探空气象数据不易实时获取的不足,该文提出一种利用地面气象参数内插改进射线描迹计算公式的对流层散射斜延迟估计算法。该算法利用中纬度大气气象参数公式推导了折射指数随地心距变化的关系式...
针对任意测站的对流层散射斜延迟估算时存在探空气象数据不易实时获取的不足,该文提出一种利用地面气象参数内插改进射线描迹计算公式的对流层散射斜延迟估计算法。该算法利用中纬度大气气象参数公式推导了折射指数随地心距变化的关系式,并采用气象参数内插方法获取温度变化率和水汽压变化率,克服了射线描迹法对探空数据的依赖。根据亚洲地区6个国际GPS服务(IGS)测站2012年的实测气象数据,验证了该文算法解算天顶延迟年平均偏差的绝对值在1 cm以内;选取基线距离适宜的3个测站分成3组散射通信比对站,利用射线描迹法计算了其在0°~5°入射角下全年的斜延迟,结果表明,3组比对站进行单向传输的最大斜延迟为17.03~33.10 m;进行双向时间比对相互抵消95%时,时间延迟为2.88~5.52 ns。
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关键词
对流层散射
斜延迟
射线描迹法
折射指数
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职称材料
低仰角下对流层散射斜延迟估计方法
被引量:
12
5
作者
陈西宏
刘赞
+2 位作者
刘继业
刘进
张群
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第2期408-412,共5页
对流层斜延迟是对流层散射双向时间比对系统的主要误差来源,目前尚未有对系统中对流层斜延迟进行精确估计的模型。为精确估计斜延迟,引入电磁波射线描迹法,并利用Hopfield天顶延迟模型中折射率计算方案改进描迹法,以克服该方法对探空数...
对流层斜延迟是对流层散射双向时间比对系统的主要误差来源,目前尚未有对系统中对流层斜延迟进行精确估计的模型。为精确估计斜延迟,引入电磁波射线描迹法,并利用Hopfield天顶延迟模型中折射率计算方案改进描迹法,以克服该方法对探空数据的依赖。首先,根据北纬35?~37?范围内的3个测站2010~2012年的实测气象数据和天顶延迟数据,验证Hopfield模型精度范围小于35 mm;然后,将3个测站按相互基线距离的不同分为3组比对站,利用改进后的模型结合2012年的气象数据,计算了在0?~5?入射角下,一年的斜延迟,并得出最大斜延迟对应的年积日和入射角。计算结果表明,3组比对站的最大单向斜延迟为24.94~45.37 m。在双向比对抵消90%的情况下,时间延迟为3.1~5.7 ns;相互抵消95%时,时间延迟为1.5~2.9 ns。
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关键词
对流层散射
斜延迟
射线描迹法
HOPFIELD模型
折射率
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职称材料
一种对流层散射通信斜延迟估计方法
6
作者
胡邓华
刘继业
+1 位作者
陈西宏
王洁
《电讯技术》
北大核心
2018年第5期500-505,共6页
为实现对流层散射通信的实时性,针对散射通信延迟估计问题,提出了一种不事先进行信道测量的对流层通信延迟计算方法。首先利用全球压力和温度2(GPT2)模型计算气象数据,然后采用射线描迹法对大气层分层并积分求和,最后计算出对流层散射...
为实现对流层散射通信的实时性,针对散射通信延迟估计问题,提出了一种不事先进行信道测量的对流层通信延迟计算方法。首先利用全球压力和温度2(GPT2)模型计算气象数据,然后采用射线描迹法对大气层分层并积分求和,最后计算出对流层散射通信延迟。采用与射线描迹法相结合的方法,摆脱了射线描迹法对探空数据的依赖。最后选取我国三个典型测量站数据进行算例分析,计算结果与我国对流层延迟实际分布特征相吻合,为研究在不事先进行信道测量的情况下计算对流层散射通信延迟量提供了一种新思路。
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关键词
散射通信
斜延迟
全球压力和温度2模型
射线描迹法
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职称材料
电磁盲区随波导内雷达发射角的变化特性
被引量:
2
7
作者
张瑜
赵春丽
《雷达科学与技术》
北大核心
2016年第6期661-664,669,共5页
蒸发波导是一种出现概率最高的大气波导。利用蒸发波导可实现雷达的超视距探测,扩大探测距离,但是也会出现不同的电磁盲区,降低雷达性能。为了在雷达超视距探测中减小电磁盲区,需要掌握电磁盲区随雷达发射角的变化规律,以便在应用中对...
蒸发波导是一种出现概率最高的大气波导。利用蒸发波导可实现雷达的超视距探测,扩大探测距离,但是也会出现不同的电磁盲区,降低雷达性能。为了在雷达超视距探测中减小电磁盲区,需要掌握电磁盲区随雷达发射角的变化规律,以便在应用中对发射角进行调整。首先给出了抛物方程和射线描迹这两种描述大气波导中电磁波传播的方法,然后分别运用这两种方法对不同雷达发射角下的电磁盲区进行计算和仿真,获得了电磁盲区随雷达发射角变化的规律。同时也证明了尽管这两种方法的机理不同,但得到的电磁盲区的变化规律相同,它们都可以应用于电磁盲区计算。得到的结论为利用蒸发波导实现雷达超视距探测的工程实际应用奠定了基础。
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关键词
蒸发波导
电磁盲区
发射仰角
抛物方程
法
射线描迹法
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职称材料
题名
基于射线描迹法微分形式的大气折射误差修正方法研究
被引量:
5
1
作者
卫佩佩
杜晓燕
江长荫
机构
解放军信息工程大学信息系统工程学院
郑州大学
中国电波传播研究所
出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第8期1838-1846,共9页
文摘
大气折射误差是影响各类无线电系统同步、跟踪、导航、定位精度的一个主要误差源。射线描迹法利用几何光学原理可以实现对该误差的精确修正。针对传统射线描迹法无法处理异常大气折射误差修正的问题,该文推导了射线描迹法的微分形式,并基于此提出适用于任意大气的折射误差修正方法。选取某地面测控站对目标的跟踪数据,验证了所提方法的可行性。此外,利用该方法对比分析了蒸发波导环境和标准大气环境对大气折射误差的影响。结果表明:完全陷获在蒸发波导内部的电波引入的大气折射误差是最显著的。所提方法为提高无线电系统在任意大气环境下的测量精度提供一种新的技术支持。
关键词
大气折射误差
射线描迹法
射线描迹法
微分形式
任意大气环境
Keywords
Atmosphere refractive error
Ray tracing
Ray tracing differential form
Arbitrary atmosphere environment
分类号
P225 [天文地球—大地测量学与测量工程]
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职称材料
题名
基于改进射线描迹法的对流层斜延迟估计
被引量:
4
2
作者
陈西宏
吴文溢
刘赞
机构
空军工程大学防空反导学院
出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第10期2468-2474,共7页
基金
国家自然科学基金(61172169)~~
文摘
该文针对传统对流层延迟模型和射线描迹法在估计对流层延迟方面的局限性,如效率低、成本高、精度受地表参数和探空数据限制等不足,提出一种基于改进射线描迹法的对流层斜延迟估计方法。该方法结合中纬度大气模式气象参数公式和UNB3m气象参数模型,改进了射线描迹法中折射率剖面的计算,克服了气象数据对射线描迹法的限制。选取亚洲地区10个站点2012年的气象数据,分别采用改进射线描迹法和传统对流层延迟模型估计各个站天顶方向至4?高度角区间15个方向的对流层斜延迟,并与基于探空数据获取的对流层斜延迟真值进行比较,计算结果表明该方法的估计精度优于传统对流层延迟模型,为非气象数据情况下对流层斜延迟实时估计提供了新的思路。
关键词
无线电探空
对流层斜延迟
射线描迹法
UNB3m模型
折射率
Keywords
Radiosonde
Tropospheric slant delay
Ray tracing
UNB3m model
Refractive index
分类号
P228 [天文地球—大地测量学与测量工程]
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职称材料
题名
基于Hopfield模型改进射线描迹的对流层延迟估计
被引量:
3
3
作者
陈西宏
吴文溢
童宁宁
李成龙
刘赞
机构
空军工程大学防空反导学院
西北核技术研究所
出处
《探测与控制学报》
CSCD
北大核心
2017年第2期62-65,共4页
文摘
针对射线描迹法在估计对流层延迟方面受限于探空观测的问题,提出利用Hopfield模型改进射线描迹的对流层延迟估计方法。该方法利用Hopfield模型中的干、湿折射率计算公式,建立对流层大气折射指数剖面模型,并将其应用到射线描迹法改进中,克服探空观测的限制,扩大了射线描迹法的适用范围。选取国际GPS服务组织(IGS)中四个测站的气象数据,分别采用改进射线描迹模型和基于Neil映射函数(NMF)的Hopfield模型、Saastamoinen模型进行对流层延迟估计,计算结果表明,改进射线描迹模型的估计精度优于其他两种模型,为对流层延迟实时监测应用提供了新的方法。
关键词
对流层斜延迟
射线描迹法
HOPFIELD
折射指数
Keywords
tropospheric slant delay
ray tracing
Hopfield
refractive index
分类号
TN011 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
改进射线描迹的低仰角散射斜延迟实时估计
被引量:
2
4
作者
吴文溢
钟方平
王万鹏
陈西宏
朱丹
机构
西北核技术研究所
空军工程大学防空反导学院
出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第10期2366-2372,共7页
基金
国家自然科学基金(611701525)~~
文摘
针对任意测站的对流层散射斜延迟估算时存在探空气象数据不易实时获取的不足,该文提出一种利用地面气象参数内插改进射线描迹计算公式的对流层散射斜延迟估计算法。该算法利用中纬度大气气象参数公式推导了折射指数随地心距变化的关系式,并采用气象参数内插方法获取温度变化率和水汽压变化率,克服了射线描迹法对探空数据的依赖。根据亚洲地区6个国际GPS服务(IGS)测站2012年的实测气象数据,验证了该文算法解算天顶延迟年平均偏差的绝对值在1 cm以内;选取基线距离适宜的3个测站分成3组散射通信比对站,利用射线描迹法计算了其在0°~5°入射角下全年的斜延迟,结果表明,3组比对站进行单向传输的最大斜延迟为17.03~33.10 m;进行双向时间比对相互抵消95%时,时间延迟为2.88~5.52 ns。
关键词
对流层散射
斜延迟
射线描迹法
折射指数
Keywords
Tropospheric scatter
Slant propagation delay
Ray tracing
Refractive index
分类号
TN011 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
低仰角下对流层散射斜延迟估计方法
被引量:
12
5
作者
陈西宏
刘赞
刘继业
刘进
张群
机构
空军工程大学防空反导学院
空军工程大学信息与导航学院
出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第2期408-412,共5页
基金
国家自然科学基金(61172169)~~
文摘
对流层斜延迟是对流层散射双向时间比对系统的主要误差来源,目前尚未有对系统中对流层斜延迟进行精确估计的模型。为精确估计斜延迟,引入电磁波射线描迹法,并利用Hopfield天顶延迟模型中折射率计算方案改进描迹法,以克服该方法对探空数据的依赖。首先,根据北纬35?~37?范围内的3个测站2010~2012年的实测气象数据和天顶延迟数据,验证Hopfield模型精度范围小于35 mm;然后,将3个测站按相互基线距离的不同分为3组比对站,利用改进后的模型结合2012年的气象数据,计算了在0?~5?入射角下,一年的斜延迟,并得出最大斜延迟对应的年积日和入射角。计算结果表明,3组比对站的最大单向斜延迟为24.94~45.37 m。在双向比对抵消90%的情况下,时间延迟为3.1~5.7 ns;相互抵消95%时,时间延迟为1.5~2.9 ns。
关键词
对流层散射
斜延迟
射线描迹法
HOPFIELD模型
折射率
Keywords
Tropospheric scatter
Slant propagation delay
Ray tracing
Hopfield model
Refractive index
分类号
TN011 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
一种对流层散射通信斜延迟估计方法
6
作者
胡邓华
刘继业
陈西宏
王洁
机构
空军工程大学防空反导学院
出处
《电讯技术》
北大核心
2018年第5期500-505,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(61571459)
文摘
为实现对流层散射通信的实时性,针对散射通信延迟估计问题,提出了一种不事先进行信道测量的对流层通信延迟计算方法。首先利用全球压力和温度2(GPT2)模型计算气象数据,然后采用射线描迹法对大气层分层并积分求和,最后计算出对流层散射通信延迟。采用与射线描迹法相结合的方法,摆脱了射线描迹法对探空数据的依赖。最后选取我国三个典型测量站数据进行算例分析,计算结果与我国对流层延迟实际分布特征相吻合,为研究在不事先进行信道测量的情况下计算对流层散射通信延迟量提供了一种新思路。
关键词
散射通信
斜延迟
全球压力和温度2模型
射线描迹法
Keywords
troposcatter communication
slant delay
global pressure and temperature 2(GPT2) model
ray tracing
分类号
TN926 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
电磁盲区随波导内雷达发射角的变化特性
被引量:
2
7
作者
张瑜
赵春丽
机构
河南师范大学电子与电气工程学院
河南省高等学校电磁波特征信息探测重点学科开放实验室
出处
《雷达科学与技术》
北大核心
2016年第6期661-664,669,共5页
基金
国家自然科学基金(No.61077037)
文摘
蒸发波导是一种出现概率最高的大气波导。利用蒸发波导可实现雷达的超视距探测,扩大探测距离,但是也会出现不同的电磁盲区,降低雷达性能。为了在雷达超视距探测中减小电磁盲区,需要掌握电磁盲区随雷达发射角的变化规律,以便在应用中对发射角进行调整。首先给出了抛物方程和射线描迹这两种描述大气波导中电磁波传播的方法,然后分别运用这两种方法对不同雷达发射角下的电磁盲区进行计算和仿真,获得了电磁盲区随雷达发射角变化的规律。同时也证明了尽管这两种方法的机理不同,但得到的电磁盲区的变化规律相同,它们都可以应用于电磁盲区计算。得到的结论为利用蒸发波导实现雷达超视距探测的工程实际应用奠定了基础。
关键词
蒸发波导
电磁盲区
发射仰角
抛物方程
法
射线描迹法
Keywords
evaporation duct
shadow zone of radar
transmitter elevation
parabolic equation method
ray tracing method
分类号
TN957 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于射线描迹法微分形式的大气折射误差修正方法研究
卫佩佩
杜晓燕
江长荫
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
5
在线阅读
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职称材料
2
基于改进射线描迹法的对流层斜延迟估计
陈西宏
吴文溢
刘赞
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
4
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职称材料
3
基于Hopfield模型改进射线描迹的对流层延迟估计
陈西宏
吴文溢
童宁宁
李成龙
刘赞
《探测与控制学报》
CSCD
北大核心
2017
3
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职称材料
4
改进射线描迹的低仰角散射斜延迟实时估计
吴文溢
钟方平
王万鹏
陈西宏
朱丹
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2019
2
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职称材料
5
低仰角下对流层散射斜延迟估计方法
陈西宏
刘赞
刘继业
刘进
张群
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
12
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职称材料
6
一种对流层散射通信斜延迟估计方法
胡邓华
刘继业
陈西宏
王洁
《电讯技术》
北大核心
2018
0
在线阅读
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职称材料
7
电磁盲区随波导内雷达发射角的变化特性
张瑜
赵春丽
《雷达科学与技术》
北大核心
2016
2
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职称材料
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