測(cè)控站對(duì)流層傳播介質(zhì)修正模型研究.pdf

1、測(cè)控雷達(dá)發(fā)射的電磁波在經(jīng)過對(duì)流層時(shí)受到環(huán)境因素的影響發(fā)生折射彎曲，使得測(cè)控跟蹤產(chǎn)生較大的誤差。本課題針對(duì)具體測(cè)控站的對(duì)流層電波折射，充分利用了測(cè)控?cái)?shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等基本數(shù)據(jù)，開展針對(duì)測(cè)控站的對(duì)流層折射修正模型的研究。
　　本文首先分析對(duì)流層中的氣象數(shù)據(jù)與折射率剖面的關(guān)系，然后建立測(cè)控站各季度的折射率剖面數(shù)據(jù)并開展相關(guān)研究，最后提出了三種經(jīng)驗(yàn)修正模型并獲得了可以應(yīng)用于實(shí)際工程的結(jié)論，主要方法和結(jié)論如下：
　?。?）首先分析了對(duì)流

2、層中影響電磁波折射的氣象三要素，著重介紹了對(duì)電磁波折射影響顯著的水汽壓模型并且對(duì)常用的水汽壓模型進(jìn)行了對(duì)比研究，最后采用了普適性較強(qiáng)的Buck1981水汽壓模型以提高折射率預(yù)測(cè)精度；介紹了測(cè)控站點(diǎn)數(shù)據(jù)來源以及數(shù)據(jù)處理方法，獲得了測(cè)控站點(diǎn)地區(qū)的原始折射率數(shù)據(jù)，并展現(xiàn)了全年的折射率變化情況，為下一章的折射率剖面的建立提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　（2）通過對(duì)常用的對(duì)流層折射率模型的對(duì)比分析，選擇了以Hopfield折射率模型為主的預(yù)測(cè)方法；在

3、全國(guó)范圍內(nèi)，由北到南利用喀什、酒泉、北京、西安、成都、廣州、桂林和三亞8個(gè)站點(diǎn)的高空氣候標(biāo)準(zhǔn)值月值數(shù)據(jù)集建立了各測(cè)控站各季度的折射率剖面數(shù)據(jù)，通過對(duì)折射率干項(xiàng)、濕項(xiàng)的對(duì)比分析得出了折射率在全國(guó)范圍內(nèi)的由北到南的變化趨勢(shì)，為下一章折射修正模型的研究提供了折射率基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　?。?）研究了目前國(guó)內(nèi)外大氣折射修正常用的三種方法，分別介紹了射線描跡法、簡(jiǎn)化方法和映射函數(shù)方法的原理以及優(yōu)缺點(diǎn)；介紹了其他一些折射修正方法，并且在不同仰角不同高

4、度條件下對(duì)射線描跡法和Hopfield模型進(jìn)行了對(duì)比分析，著重分析了射線描跡法的距離誤差和角度誤差，結(jié)果發(fā)現(xiàn) Hopfield修正模型只適用于目標(biāo)仰角在30°以上的情況；對(duì)于高精度測(cè)量系統(tǒng)，不能應(yīng)用 Hopfield修正模型，最好采用精確電波折射誤差修正模型。
　?。?）通過分析大量測(cè)控氣象站點(diǎn)的歷史折射修正數(shù)據(jù)，獲得了折射誤差隨仰角、折射率初值變化的趨勢(shì)，結(jié)合修正經(jīng)驗(yàn)采用統(tǒng)計(jì)的方法建立了三種折射修正模型，并且與精確修正模型進(jìn)行了