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地基空间目标监视雷达大气折射误差修正方法研究

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1 黄金阳光 发表于 2024-10-3 23:46 | 查看全部 阅读模式
文档摘要:大气介质垂向非均匀分布会使穿行其中的电磁波发生折射现象,尤其是其中的对流层和电离层,可造成电磁波传播延迟及路径弯曲,进而导致地基空间目标监视雷达测距和测角误差.本文基于射线追踪法实现了大气折射误差建模,推导了雷达测距和测角误差关于大气折射指数垂向分布的精确表达式,并详细阐述了地基空间目标监视雷达大气折射误差修正原理及流程,相比于传统的误差近似模型及修正方法,本文所提出的误差模型更准确、修正方法更有效.基于对流层和电离层模型获取大气折射指数垂向分布特性曲线,进行大气折射误差数值仿真,结果表明,本文方法在大气分层不同间隔取值下的误差补偿精度更高、性能更稳健,特别是在低仰角情况下,其性能优势更加明显.

Abstract:Theverticalinhomogeneousdistributionoftheatmosphericmediumcancausetherefractionofpropagatingelectromagneticwaves.Inparticular,thetroposphereandionospherecanleadtothedelayandpathbendingofelectromagneticwavepropagation,andthuscauseerrorsofthemeasuredrangeandanglefortheground-basedspace-targetsurveillanceradar.Inthispaper,themodeloftheatmosphericrefractionerrorisestablishedbasedontheray-tracingmethod.Theaccurateexpressionofthemeasuredrangeandangleerrorswithregardtotheverticaldistributionofatmosphericrefractionindexisderived,andtheprincipleandprocedureforcorrectingtheatmosphericrefractionerrorofground-basedspace-targetmonitoringradarisdescribedindetails,comparedwiththetraditionalerrorapproximationmodelandcorrectionmethod,theproposederrormodelismoreaccurateandthecorrectionmethodismoreeffective.Basedonthetroposphericandionosphericmodels,thecurveofverticallydistributedcharacteristicsoftheatmosphericrefractionindexwascalculated,andthenumericalsimulationoftheatmosphericrefractionerrorwascarriedout.Theresultsshowthattheproposedmethodinthispaperhashighererrorcompensationaccuracyandmorerobustperformanceatdifferentintervalsofatmosphericstratification,andtheperformanceadvantagesaremoreremarkableinthecaseoflowelevation.

作者:汪昭凯   计一飞   董臻   唐飞翔   张永胜   张庆君   赵秉吉   高贺利 Author:WANGZhaokai   JIYifei   DONGZhen   TANGFeixiang   ZHANGYongsheng   ZHANGQingjun   ZHAOBingji   GAOHeli
作者单位:国防科技大学电子科学学院,长沙410073中国空间技术研究院遥感卫星总体部,北京100086
刊名:电波科学学报 ISTICPKU
Journal:ChineseJournalofRadioScience
年,卷(期):2024, 39(3)
分类号:TN953
关键词:对流层  电离层  大气折射效应  地基空间目标监视雷达  大气折射误差修正  
Keywords:troposphere  ionosphere  atmosphericrefractiveeffect  ground-basedspace-targetsurveillanceradar  atmosphericrefractionerrorcorrection  
机标分类号:TN958.98P4P228
在线出版日期:2024年7月24日
基金项目:国防科技大学科研计划项目,国家自然科学基金地基空间目标监视雷达大气折射误差修正方法研究[
期刊论文]  电波科学学报--2024, 39(3)汪昭凯  计一飞  董臻  唐飞翔  张永胜  张庆君  赵秉吉  高贺利大气介质垂向非均匀分布会使穿行其中的电磁波发生折射现象,尤其是其中的对流层和电离层,可造成电磁波传播延迟及路径弯曲,进而导致地基空间目标监视雷达测距和测角误差.本文基于射线追踪法实现了大气折射误差建模,推导...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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关键词:对流层,电离层,大气折射效应,地基空间目标监视雷达,大气折射误差修正,

2024-10-3 23:46 上传
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