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《任意大气层折射误差的实用修正方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第期电子学报,年月气〔任意大气层折射误差的实用修正方法江长荫黄捷中国电波传播研究所,新乡【,提要】本文利用差分方法求解任意大气层中的射线规范方程对单脉冲雷达定位与三基地雷达定位测速的折射误差实用地进行了修正关键词折射误差修正,射线规范方程,眼以似、尽权尽之,二故眼明哪馆,叉〕〕侧眼朋梦吧侧·〔,叮因、、一引言二射线规范方程及其差分形式通解一部单脉冲雷达能测得目标的距离、仰角与方位角,因而文献【在讨论一般性射线描迹时介绍了射线规范方程能确定目标的位置三基地雷达测得三个距离及三个多普勒也可见文献【射线规范方程是通过无线电波传播群速度频移,根据三球面交会一点原理由三个距离可确定目
2、标位置,与折射指数沿空间分布的关系来确定射线轨迹由三个距离变化率可确定运动目标的速度由于大气层异于定义各向同性介质中波法向矢量为真空且其折射指数在空间变化,雷达测得的距离、角度与多普万对户弄勒频移都,,,,,要经受折射是视在值而不是真实值为了得到真实式中为大气层折射指数为以群速度调制信值需,,的群要进行折射误差修正当大气层下垫面平坦均匀且电波号或差频信号传播速度传播的射线上任意点,大气层射线遍及的经纬度范围不大时可被视为球面分层水速度在低层大气中,·,无。平均匀即其折射指数只沿高度变化文献【〕给出了球面分主方之,或一,,坛一户二层低层大气折射误差修正文献〕给出了球面分层大气
3、层折士丸夕射误差修正当大气层下垫面起伏、非均匀或和电波射线遍在电离层中二儿方十乏一,,,二及的经纬度范围大时则大气层不可被视为球面分层而应被或主乡乏,、,。,,,视为任意大气层水平不均匀即其折射指数沿空间变化低式中为无线电波在自由空间的传播速度房夕分,分别为,,对时层大气水平不均匀性强低仰角电波射线通过低层大气水平间的导数,范围大,则折射受水平不均匀性影响大文献【〕给出了任意大气层的折射指数通常是慢变化因此可以应用累积相,低层大气单脉冲雷达定位折射误差的原则修正方法,文献〔」位的概念相位为一走。··给出了任意大气层单脉冲雷达定位折射误差的原则修正方、打朴、儿法,式中为自由空
4、间波数由上式及式一可得圈在低低层大气的折射指数通常是根据测得的低层大气的温、、,层大气中度压强水汽压强算得有条件时也可用折射率仪直接测得乡刁口、︸、尸、户尹’,,电离层与低层大气的分界海拔高度一般约为公里的折,巧万轰刁日射指数当电波频率较高可忽略地磁场影响时仅决定于电离层刁在电离层中‘亚,,,,亚奴电子浓度与电波频率闭一尸一口蕊石年月收到,年月修改定稿电子学报年、,,,,,,,一般约为公里,调制信号从雷式中丸九卢为射线上任意点的鸟达天线沿射线传播到高度,坐标为,,少,,,的时’为,,则用试凑法由式对时间的导数方程与合称为低层大气中射线规范,与,方程方程与合称为电离层中射线规
5、范方程由射线规起始条件来求使下式成立的时间,,,范方程可以看出射线上任意点的位置取决于大气,夕‘,丫子子层折射指数及其在空间的梯度,这是符合物理概念的下面用差分方法以行向量形式表示射线规范方程的通解由方程与,可得在低层大气中一△一‘、不‘、了上乏一。一一一△一一一户互一去刁瓦一工口︹址匕一击弩由方程与可得,在电离层中等一一△一一一一一图单脉冲雷达定位折射误差修正几何图形走一庵一产、毛刀,口口,,一一因此雷达天线至高度的射线的视在距离为日刁,上两式中已知雷达测得的目标视在距离为。,当。三,目标在时低。,目标在电离层内,,层大气内当时奴夕少若目标在低层大气内,在时刻编,一趾满足
6、一一一一,主奴乡之。。△△一一一一则由式与起始条件可得目标点的坐标与波法向矢一一,一,一夕量分别为二一,二一二,△一一,一,一夕凡一马二一功△一一,一,一奴夕红。一一一一。一上两式中△△户九乡,。若在时刻‘一一一,一,一目标在电离层内山满足丸红夕奴。,‘乙乙一‘一,夕一,‘一‘汽九则由式可得目标点的坐标与波法向矢量分别为二一一,一,一夕卢丁一丁,一。壳一一,夕一,一,’一几乃一△为时间乙为时间增量计算时可取为秒显而易见,任意大气层的折射误差修,关键是要知道大气层折射指上两式中正。一,一乙△数的空间分布由式或得到,目标点的真实位置后则由图可得、三单脉冲雷达的定位折射误差修正,
7、了、了、、了产,刀、,工‘心、了、‘曰以声、产声,目标点的真实方位角为局‘山,︸,,‘曰勺气厂如图所示取坐标系雷达天线海拔高度为坐标原乙口几一几点,目标的视在方位角凡为轴方向即方位角从轴起算,方位角误差为。向轴为,真实仰角为正视在仰角在平面内因此在处当时材夸斗导一间二时的起始条件为仰角误差为向。。真实距离为丫令今夸。一。距离误差为醒真实高度为丫夸十。十。一。式中为处的折射指数今,,。在用式或式与求目标点的坐标一高度误差为助时,首先要确定。目标是在低层大气内还是在电离层内设式中为目标的视在高度地球平均半径为,低层大气
