对流层大气折射误差的微波辐射计修正

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1、第31卷第5期2012年10月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnologyV01．31No．50ct．2012对流层大气折射误差的微波辐射计修正李江漫1，韩恒敏1，林乐科2，郭立新1，赵振维2，舒婷婷1(1．西安电子科技大学理学院·西安·710071；2．中国电波传播研究所·山东青岛·266107)摘要：目前，雷达的目标跟踪定位、卫星的测控定轨等对大气折射误差高精度修正的要求越来越高。针对传统大气折射误差修正方法的成本高、实时性差等问题，研究利用对水汽和液态水含量敏感的双通道微波辐射计测得的辐射亮温来反演大气折射率的方法。对微波辐射计的反

2、演结果和探空数据的结果进行比较，计算不同海拔高度上反演的平均偏差和均方差，发现利用微波辐射计反演得到的折射率剖面与探空值吻合较好，验证了此方法的可行性。同时介绍了微波辐射计新的定标方法和微波辐射计对于水平不均匀大气的折射误差修正方法。关键词：折射误差修正；微波辐射计；定标；大气水平不均匀性中图分类号：TN011．3文献标志码：A文章编号：1674～5620(2012)05—0032—04CorrectionofTroposphericRefractionErrorswithaMicrowaveRadiometerLIJiangmanl，HANHengminl，LINLeke

3、2，GUOLixinl，ZHAOZhenwei2，SHUTingtin91(1'SchoolofScience，XidianUniversity，Xi’an710071；2．ChinaResearchInstituteofRadiowavePropagation，Qingdao，ShandongProvince266107)Abstract：Therequirementsoftrackingandpositioningwithradarsandsatelliteorbittrackinganddeterminationoncorrectionofatmosphericref

4、ractionerrorarehigherandhighernowadays．Traditionalatmosphericrefractionerrorcorrectionmethodsarecostlyandhavepoorrealtimeperformance．Thispaperproposesamethodofinversioncorn—putationofatmosphericrefractionratiofrombrightnesstemperaturemeasuredbyadualchannelmicrowaveradiome—tersensitivetOwat

5、ervaporandliquidwatercontent．Theresultiscomparedwiththeresultofsoundingrockets．Themeanbiasandrootmeansquareofinversionerrorofdifferentheightsarecalculated．TheresultsshowthattherefractiveindexprofileretrievedbyaradiometerisclosetOtherealvalueandthisverifiesfeasibilityofthemethod．Anewcalibra

6、tionmethodformicrowaveradiometerandamethodforcorrectionofrefractionerrorofhorizontallynon-homogeneousatmospherearealsopresented．Keywords：correctionofrefractionerror；microwaveradiometer；calibration；horizontalinhomogeneityofatmosphere0引言雷达的高精度目标跟踪定位、卫星测控精密定轨等都需对大气引起的折射误差进行高精度实时修正。目前一般采用无线电探空

7、仪来测量大气的温度、湿度、压强的垂直剖面，进而计算出折射率剖面，但是这种方式不能满足实时要求，成本高；或者采用地面的气象参数建立经验模型，得到折射率剖面，但其误差较大。随着大气折射修正精度要求的不断提高，微波辐射计开始应用于对流层大气折射误差修正中，并显示出很大的优势[1]。在大气水平均匀的情况下，用微波辐射计进行对流层大气折射修正，需利用其观测到的亮温反演得到折射率剖面，进而实现从低仰角到高仰角的高精度折射修正。微波辐射计测量亮温的准确性直接影响反演折射率剖面的精度，所以要对辐射计进行准确定标，为此介绍了一种新的