利用人工神经网络预测电离层foF2参数

利用人工神经网络技术实现了电离层f_oF_2参数提前1小时预测.从f_oF_2时间序列本身的变化特征出发,根据时间序列相关分析结果确定网络输入参数.选用当前时刻f_oF_2值,预测时刻前一天的f_oF_2值,预测时刻前7天f_oF_2平均值,当前时刻前7天f_oF_2平均值,f_oF_2的一阶差分及表示当前时刻t的变量共六个参数作为神经网络输入,下一时刻值作为神经网络输出.对于太阳活动高年平均预测相对误差小于6%,均方根误差小于0.6 MHz,太阳活动低年平均预测相对误差小于10%,均方根误差小于0.5 MHz.

地杂波背景中的雷达距离方程的研究

对不同分布类型地杂波对雷达检测性能的影响进行了分析,推导了杂波环境中脉冲体制雷达及连续波体制雷达的作用距离方程,讨论了目标雷达截面积与发现距离及发现概率的相互关系,并给出了Matlab仿真实例。

电离层f_0F_2参数提前24小时预测

利用中国9个垂测站(海口、广州、重庆、拉萨、兰州、北京、乌鲁木齐、长春、满洲里)一个太阳周(1976—1986年)的数据资料,采用三层前向反馈神经网络(BP网络)实现了电离层F_2层临界频率(f_0F_2)参数提前24h预测。通过对f_0F_2参数的时间序列及其与日地活动之间进行相关分析,确定f(t) (当前时刻f_0F_2)、经过变换的F_(10.7)指数等5个参数作为神经网络的输入参数,并通过同时段训练法获得不同时刻的预测值,本文与自相关分析法进行了预测性能比较。结果表明,上述方法构建的神经网络可以达到较高的预测精度。针对暴时数据,对神经网络算法进行了改进,提高了神经网络法对暴时数据的适用性。

电离层参数短期预报研究进展

对国内外电离层参数短期预报方法进行了综述,重点介绍了几种作者最新研究的电离层f_0F_2参数短期预报方法.包括基于混沌时间序列分析的电离层f_0F_2参数提前15min(分钟)准实时预测方法、基于人工神经网络技术的提前1h(小时)现报方法、提前1～3d(天)的神经网络预测方法、相似日短期预报方法以及综合预报模型方法.利用中国垂测站多年的观测数据对各种算法的预测精度进行了评估,并与国内外相关算法进行了定性或定量比较,各种预报方法都在前人的预报精度基础之上有了一定的提高.其中提前15min(分钟)预测方法平均相对误差小于4%,平均绝对误差小于0.2MHz,可以用于实时性和精度要求较高的短波系统;提前1小时预报方法在太阳活动高年平均预测相对误差小于6%,均方根误差小于0.6MHz,太阳活动低年平均预测相对误差小于10%,均方根误差小于0.5MHz,平均相对误差比前人研究的自相关方法提高3个百分点左右;对于提前1～3d(天)短期预报,综合预报模型方法充分利用了神经网络方法、自相关方法以及相似日方法的优点,获得了高于任何一种单一方法的精度,对于中国9个垂测站(海口、广州、重庆、拉萨、兰州、北京、乌鲁木齐、长春、满洲里)在不同太阳活动性条件下的历史数据进行了精度测试,提前1天和提前3天预测的平均相对误差分别小于10%和小于15%,达到了国内先进水平.此外,该方法还可以综合更多预报方法,具有进一步提高预报精度的潜力.文中提出的针对不同尺度进行电离层参数预测的方法具有一定的理论基础,且精度高、易实现,对从事电离层短期预报算法研究及相关专业的学者具有一定的参考价值.

中国典型区域Es特性研究

利用中国海口、长春和拉萨三个站1976—1986年一个太阳周的观测数据,对中国典型区域的Es特性进行了研究.分析了不同强度Es(f_0E_s>3,5,7,9 MHz)出现概率随本地时、季节以及太阳活动的变化规律,并对电离层Es遮蔽情况(包括全遮蔽和半遮蔽)进行了系统分析.研究结果表明,各种强度的Es出现概率均是白天大于夜间,夏季高于其他季节,随太阳活动性变化规律不明显,地区差异较大,大部分情况拉萨站Es出现概率最高;对于全遮蔽和半遮蔽特性,不同站也表现出不同的分布规律.

基于相空间重构的f_0F_2一步预测算法研究

利用低纬度地区某垂测站2005年3月和4月两个月f_0F_2参数共5856个数据样本,对提前15min的一步预测算法进行了研究.基于混沌时间序列的相空间重构方法,以相近邻点轨迹具有相似性为预测理论基础,采用k最近邻点的方法对下一时刻的f_0F_2进行预测.对邻点个数的选取采用了训练法和自适应选择法,对选出的邻点采用平均法和自回归两种方法进行处理,并对几种不同方法的预测结果进行了比较.结果证明,基于相空间重构的一步预测算法预测精度较高,并且容易实现,运算速度高,适用于电离层参数准实时预报.

基于IRI模型的垂测电离图自动判读算法

提出了一种基于IRI模型背景,模糊理论、约束外推、ARTIST算法相结合的垂测电离图自动判读算法。该算法可以实时、自动给出电离层分层信息及各层参数,对于常规电离图判读正确率接近百分之九十,对于异常电离图也可以给出较合理的判读结果。

电离层参数的相似日短期预测方法

提出了＂时间序列频率特征参数相似日＂和＂时间序列时频双特征参数相似日＂的电离层参数（F2层临界频率）短期预测方法,利用中国9个电离层观测台站一个太阳活动周（1977~1987年）的F2层临界频率数据对提前1~24h预测的精度进行了测试。结果表明：相对于现有的一些短期预测方法,相似日的预测精度有明显改善,该方法简便、有效,具有实际工程应用价值。

一种电离层短期预报的新方法

提出了一种电离层短期预报的新方法。该方法基于自相关方法，继承了其简单易实现的优点，但在精度上有了较大提高。利用满洲里、乌鲁木齐、北京和海口电离层观测台站的f0F2数据给出了该方法预报精度的定量估计。该方法对于提前1～Nh的预报（冬季、分季N=1h，夏季N=3h）与自相关方法具有相同的精度，但提前Nh以上预报时则有明显的改善，尤其在冬季，均方根相对误差往往可以降低2个百分点左右。

电离层暴时经验模型STORM在中国区域的适应性研究

利用中国区域内9个垂测站1976—1987年一个太阳活动周期的电离层暴时f_0F_2数据,统计分析了电离层暴事件的等级,以及不同等级的电离层暴随季节和地磁纬度的分布特征.研究发现,中小型电离层暴在春秋季发生的概率较大,不同季节的发生次数与地磁纬度具有明显的关系.利用STORM模型对电离层暴时f_0F_2和大型及特大型电离层暴时f_0F_2的预测值与月中值进行了比较.结果表明,除了冬季误差增大外,发生电离层暴时STORM模型能够有效地改善月中值模型.增加中国的暴时数据,并提高对冬季的暴时参数f_0F_2的预测是改善STORM模型的重要因素.建立合适的暴时指数来预测f_0F_2是未来研究的重点.

电离层参数短期预报的综合模型

提出了一种电离层参数短期预报的综合模型，可综合使用几种预报方法进行预报，合理确定不同方法参与预报的权重，能够充分发挥各种预报方法的优势，确保达到最佳的预报性能。作为例子，以自相关方法、相似日方法和神经网络方法作为模型中的方法输入，利用中国9个电离层观测台站一个太阳活动周期（1977～1987年）的f0F2数据，对提前1～24h预报的精度进行了测试。结果表明：综合模型的预报精度高于任一单一模型，使用综合预报模型可以综合考虑各模型的优势，从而得到更好的预报效果。

电离层多普勒探测实验研究

为了更加深入地研究电离层的多普勒特性,采用中国电波传播研究所自主研制的电离层多普勒探测实验设备,在山东青岛以10min工作周期观测获得中纬高频电离层多普勒频移随频率变化的结果.电离层探测中采用了独特的时间交叉技术,通过快速傅里叶变换处理,在每个探测频率上能够提供±2.5Hz多普勒频率范围0.039Hz的多普勒频谱分辨率.通过探测结果分析,发现白天多普勒频谱不断地发生变化,fo F2处的多普勒频移与fo F2变化率密切相关.介绍了观测到的电离层扰动及扩展F层电离图.这里介绍的时间交叉技术也适用于其它类型的电离层探测和其它方面的研究应用.

朗伯表面材料实现地面目标雷达隐身的可行性分析

将描述光学漫散射现象的朗伯体概念和分析方法应用在兵器目标的雷达散射截面积计算上,通过对朗伯表面的散射强度计算和实例模拟分析,提出了利用散射-吸收型材料构造朗伯表面实现地面兵器目标雷达波隐身的一条新途径。

中国南部地区Es层出现规律统计及分析

利用中国地区广州和海口两个常规观测站一个太阳周的历史数据（1996～2006年），根据突发E层（Es层）临界频率的不同取值范围对我国南部地区Es的出现概率和临界频率的变化规律进行了统计与理论分析。统计结果显示，中国地区是Es高发区，对于各种强度的Es层都是在夏季白天时段出现概率最大，最大可以达到90％以上；此外，Es层临界频率具有与F2层临界频率类似的变化规律，在正午时刻前后达到最大值，但Es层出现概率与太阳活动性没有绝对的依存关系。可见，Es层对夏季高频通信影响很大，白天时段受影响程度更大。