一种光波大气折射率剖面模型构建方法

根据经典光波折射率计算公式和ITU-R建议书中水汽密度经验公式,给出了一种新的光波大气折射率计算公式;借鉴Hopfield折射率静力项剖面模型和ITU-R建议书中水汽密度剖面模型,给出了一种基于历史气象探空数据构建光波大气折射率剖面模型的方法。以青岛地区为例,通过对1986—1995年历史气象探空数据的处理并结合参考标准大气,建立了适合当地的光波大气折射率剖面模型;统计剖面模型预测折射率剖面与实测折射率剖面的均方根误差,结果表明:构建的剖面模型具有较好的预测精度,这对光学外测设备的折光修正数据处理具有很好的参考价值。

高功率微波大气传输折射指数和衰减系数计算统一模型

高功率微波大气传输的空间层面不同,辐射电场对空间环境特性影响的程度也不同,高功率微波在其中的传输特性和研究模型亦有差别。论文提出了高功率微波大气及电离层传输特性研究的统一模型--混合气体传输模型,推导了高功率微波混合气体中传输时的色散公式,给出了混合气体传输条件下折射指数和衰减系数的计算模型。在适当的条件下,混合气体传输统一模型可自洽地过渡到空间各个层面。给出的混合气体传输统一模型为高功率微波大气传输链路特性及其仿真研究提供了一种较为简捷的方法。

基于Hopfield模型改进射线描迹的对流层延迟估计

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。

对流层折射模型修正及对应的雷达求高公式

在研究了对流层大气折射经典模型的基本理论和方法之后,基于最小方差思想提出了一种新的性能优越的修正模型,并针对美国国家标准局中央无线电波传播实验室规定的指数关系的大气层参数数据,通过与经典模型相对比,验证了该修正模型的有效性和优越性。该模型为雷达目标测高、大气损耗计算等后续研究提供了更准确的理论依据。文中详细阐述了该对流层大气折射修正模型的建立过程,给出了基于此折射模型的修正的雷达目标求高公式。

一种基于海上探空气象数据的大气折射率模型

针对测量船精度鉴定中电波折射经验模型修正精度较差的问题,在双指数大气折射率模型的基础上,通过对测量船历次任务的100多次探空气象数据进行处理,回归分析得到干项和湿项特征高度与海平面气象参数的关系式。试算结果表明:基于该模型用射线描迹法计算折射修正量,其计算精度与事后数据处理采用的计算方法相当,距离、仰角修正后的最大残余误差约为3%,满足了测量船在三大洋任意海域的精度鉴定需求。

激光测距中的大气折射率分布模型

我们利用模式大气建立了一种全球平均折射率高度分布的伽马函数模型,计算结果指出该模型比常用于射频的指数分布具有更好的效果。为了检验全球折射率模型的适用性,利用典型地区的气候资料进行了比较,结果表明全球平均模型可使大气折射修正误差不超过1m,如果采用本地区的平均模型,有可能使测距误差限制在0.2m左右。

Hopfield型时滞神经网络模型的K-稳定性

研究具有时滞的Hopfield型神经网络模型Cidui(t)dt=-ui(t)Ri+∑nj=1 Tijfj(uj(t-τ))+Ii,ui(s)=φi(s), s∈[-τ,0],i=1,2,…,n平衡点的K 全局渐近稳定性与K 全局指数稳定性.通过使用不等式分析技巧和微分方程性质,得到了这类模型K 稳定性的易于验证的时滞相关充分条件,并举例验证其有效性.

GPSI测量大气折射模型

大气折射是GPS测量中主要的误差源之一，它大大限制了GPS定位特别是单点定位精度的提高，这主要是由于我们对大气的瞬间分布特性及其变规律还缺乏准确了解，所以无法找到比较精的大气折射误差模型，本文在比较分析了大气折射模型的基础上，建立更加符合大气层实际的折射模型，给出更精确的大气折射公式，以便提高GPS精密定位的精度，同时也可极大地推动大气学的发展。

GPS测量大气折射模型比较与分析

大气折射是ＧＰＳ测量中主要的误差源之一，它大大限制了ＧＰＳ定位特别是单点定位精度的提高，这主要是由于我们对大气的瞬间分布特性及其变化规律还缺乏准确了 解，所以无法找到比较精确的大气折射误差模型。

低仰角对流层折射修正快速算法

大气的折射效应引起电波传播延迟和路径弯曲,测量数据对流层修正的精度直接影响到飞行目标轨(弹)道确定的精度。考虑到对流层折射修正的精度和效率以及5°以下低仰角数据传统修正方法具有较大的误差,通常不对测量数据进行实时对流层折射修正,这使得实时定位的精度受到较大影响。研究设计了一种能够应用于实时数据处理快速有效的对流层折射修正迭代算法。经大量外场实测数据验证,该算法能够有效地消除低仰角对流层折射偏差,对高仰角测量数据的对流层折射修正亦具有较高的精度。

基于NPS蒸发波导预测模型的适应性研究

蒸发波导预测模型的适应性研究对电磁波的传播、雷达通信及战术指导有着十分重要的意义。根据蒸发波导的探测原理,为了研究蒸发波导NPS模型对南海海域的适应性,在我国南海海域搭建了一套气象梯度仪测试设备,获取了大量的海洋水文气象数据,并仿真分析了空气温度、相对湿度、气海温差、风对蒸发波导高度的影响,将蒸发波导高度实测数据和NPS模型预测值进行了对比分析与验证。实验结果表面,稳定条件下NPS模型预测的蒸发波导高度的偏差值随气海温差呈现出近似线性变化规律。该文的研究成果对南海海域蒸发波导预测模型的选择具有一定的指导意义。

大气折射误差快速修正方法研究

大气折射误差对靶场外弹道测量精度影响非常大,特别是低仰角远距离目标。针对海上靶场气象特点和多年实测试验数据统计结果,基于大气折射指数经验公式,推导出了具体的电波折射误差修正模型。经多次试验任务检验,该误差修正模型测距修正精度小于0.5m,仰角修正精度小于5s,且模型简单,直接套用易于计算,修正后满足靶场外弹道精度要求,可应用于实时数据处理。

电波折射误差实时修正方法研究

目前的实时弹道处理过程中,由于获得探空气象数据比较困难,电波折射误差均采用各种简化方法进行计算,因而大气折射误差计算的精度不高,修正效果不佳。针对这种现状,本文提出了基于双指数模型的射线瞄迹法计算大气折射误差。试算结果表明,该方法的计算精度与事后数据处理所采用的电波折射误差修正方法相当,且能够满足实时处理的时间要求。

GPS信号对流层天顶延迟改进模型研究

为了减弱对流层对GPS静态定位的影响,针对两种不同高度,利用一种改进的线性模型和指数模型建立了新的对流层天顶延迟模型,并利用九江地区地壳变形监测站的实测数据验证了其工程实用性.

测速雷达的电波折射简易修正方法及精度分析

为尽量简化多测速雷达定轨系统的气象测量,探讨了采用Hopfield对流层折射指数模型代替探空气象测量的适用性.主要分析了采用Hopfield模型与采用实际探空测量数据的折射误差修正量差别,目标轨迹误差对修正量的影响,以及气象参数对修正量的影响.

对流层折射对超视距雷达信号定位的影响

超视距雷达信号的精确定位对于提高超视距探测能力有十分重要的意义。但由于对流层中的折射效应,定位系统所测目标的仰角、距离等参量均存在一定的折射误差。主要分析对流层的折射效应对超视距雷达信号定位的影响,并且给出相应的折射误差图(仰角误差和距离误差);此外,还针对3种不同的大气折射指数模型进行比较,得出折射误差对比图。

基于NCEP资料的对流层低仰角折射剖面建模研究

由于大气中对流层存在大气电特性的不均匀性引起大气的折射效应,影响到高空中的卫星向地面数据通信,从而对我们生活中的实际应用产生了影响。本文根据NCEP资料,利用温度、湿度、气压等各种大气参数数据以及Thayer方法建立了折射剖面模型——三维格点模型。该模型不仅可以给出水平梯度,而且还能反映出不同高度的水平梯度的变化,以及不同地区折射率的水平梯度的变化规律,可以进一步大大提高大气折射剖面的准确度,并且精准地确定出无线电波在其中传播的射线路径,从而可以提高无线电波在对流层空间的传播数据精度。随后,利用所得模型进行应用实践,选取青岛地区作为研究对象,收集了其2007年至2009年总共三年的数据资料,利用公式将水汽压。和高度单位转换得到并计算出对流层折射指数,最后得到了不同层的气压层的折射指数与地面折射指数的具体关系,为解决实际应用问题提供了新思路。

低仰角下对流层散射斜延迟估计方法

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。

两种反演半透明液体光学常数的方法对比

基于光线跟踪法建立求解半透明液体透射比的正问题模型,研究基于蒙特卡罗法(MC)和简化方程迭代法(SEI)的反演半透明液体光学常数(吸收指数k、折射指数n)的两种方法,分析两种反演方法的适用范围.将已知文献中庚烷的光学常数作为"真实值",用正问题模型求解的透射比作为"实验测量值",采用反问题模型反演n和k,并分析实验偏差对反演的影响.研究结果表明:两种方法反演的庚烷k的计算误差的标准差均小于10-6,而n的标准差高于0.1%;当实验数据存在偏差时,光学常数n、k的反演计算精度呈现降低趋势.

单站地基GPS天顶延迟反演大气剖面研究

基于一定的大气折射率剖面模型和搜索方法,可以由GPS天顶延迟反演大气折射率剖面。利用上海气象站的探空数据和上海IGS站的GPS数据,对基于单站地基GPS天顶延迟的大气折射率剖面反演方法进行了验证。结果表明,根据目前处理得到的天顶延迟,反演剖面与实际剖面吻合较好。