文档介绍：大气折射率剖面模型与电波折射误差修正方法研究摘要大气折射效应引起电波传播延迟和路径弯曲,是制约无线电定位和测速精度提高的关键因素之一。为进一步提高电波折射修正的精度,需加强对大气折射率剖面模型和电波折射修正模型的研究。本文针对卫星测控电波折射高精度修正的需求,利用当地气象探空数据,开展了大气折射率剖面模型和电波折射修正经验模型的研究,主要成果如下:,对现有的几种常见的折射率剖面模型的精度进行了分析比较,结果表明大气折射率剖面模型较其它模型具有更好的预测精度。在大气折射率剖面模型的基础上,通过对青岛站和北京站历史探空数据的统计分析,得到了折射率模型中关键参数露人婧0胃叨鹊谋浠荻嚷和水汽分压常数九氲孛嫖露萾。的经验关系式,建立了改进模型;由历史探空剖面进行的比较表明:改进模型提高了折射率剖面的预报精度。基于以上建立的折射率模型,选择春夏秋冬四个有代表性的时刻个例,利用射线描迹法对大气折射引起的距离误差和仰角误差进行了分析,结果表明:在仰角较低时。以下绕涠远ㄎ痪ǘ纫G蠼细呤保淝蟛畈荒芎雎浴M保低仰角和高仰角。以上钡恼凵湮蟛钏嫜鼋堑谋浠魇埔膊煌基于以上对各误差随仰角的统计分析结果,本文分低仰角和高仰角两种情况,利用青岛站的历史探空数据建立了电波折射修正经验模型,并用西安卫星测控中心提供的一组实测数据对模型的修正精度进行了检验。检验结果表明:经验模型可以达到与射线描迹法同样的修正精度,且在低仰角时优于Ⅱ:折射率剖面折射误差修正射线描迹映射函数卫星测控
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签字日期加衅’侣日学位论文作者签名邛括降明学位论文作者签名:障榈签字日期∞∞阵虏蜫日签字日期:砟晔抡迹独创学位论文版权使用授权书声明他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含未获得荩坏嬉胖蹦菇挂嫒冶本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其直盟的:奎拦亘窒蚱渌逃沟难换蛑な槭褂霉牟牧稀S胛摇ぷ的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ导师签字:
把研究背景和意义国内外研究现状数百年前人们就展开了天文折射的理论研究,正如倒摹】:“在实用天文学里,或许没有一个分支像天文折射问题发表这样多的文章,而其状态有仍然是那样的不能令人满意”。由于地球周围大气层的折射指数不同于真空折射指数,使得无线电波在其中传播的速度不等于真空中的传播速度:同时,由于折射指数的不均匀分布还引起电波传播路径发生弯曲,使得雷达测得目标的视在距离、仰角和速度不同于其真实距离、仰角和速度。因此,要实现对目标的精确定轨和测速,必须对雷达的测量结果进行电波折射修正。随着现代雷达技术的发展,目前雷达本身的测量精度已经达到厘米级,正向毫米级精度方向发展【,电波折射误差修正的精度已成为外测系统可能实现的最高精度的主要限制因素之一。加强大气折射率剖面模型和电波折射修正方法的研究,对提高无线电定位系统的精度有重要作用。电波折射修正技术的研究不但可应用于卫星测控系统,提高卫星测控的定轨精度,同时还被广泛应用于卫星导航定位系统,大地精密测量、天文测量等领域,对提高信息系统的测量精度具有重要的应用价值。研究大气折射,首要的问题是取得大气折射指数的空间分布。目前精确的大气折射率剖面是利用探空气球探测的气象数据换算得到的,但是探空气球探测一次剖面需要∈弊笥遥⑶乙话闾娇照疽惶熘辉:世界时和辛酱翁讲狻】,不能满足实时应用的需求,而基于地面气象参数的折射率剖面模型由于应用简便,得到广泛的研究与应用。大量测量数据表明:除非在如陆海交界、山峦起伏等地势变化较复杂的地区,大气垂直方向的梯度比水平方向要大个量级。因此研究折射率的分布可以归结为沿高度的分布,称为折射率剖面。常见的几种折射率剖面模型有【拷怼浚大气折射率剖面模型与电波折射误差修正方法研究
此外,在国际上,还发展了用无源的微波辐射计利用马可腃改正公式为代表【,目前较成熟的模型有:模型嗍、.P汀疽P汀緇、模型【/P汀/咝阅P停荷鲜兰甏嗣