測控站對流層傳播介質修正模型研究.pdf

1、測控雷達發(fā)射的電磁波在經過對流層時受到環(huán)境因素的影響發(fā)生折射彎曲，使得測控跟蹤產生較大的誤差。本課題針對具體測控站的對流層電波折射，充分利用了測控數據、氣象數據等基本數據，開展針對測控站的對流層折射修正模型的研究。
　　本文首先分析對流層中的氣象數據與折射率剖面的關系，然后建立測控站各季度的折射率剖面數據并開展相關研究，最后提出了三種經驗修正模型并獲得了可以應用于實際工程的結論，主要方法和結論如下：
　?。?）首先分析了對流

2、層中影響電磁波折射的氣象三要素，著重介紹了對電磁波折射影響顯著的水汽壓模型并且對常用的水汽壓模型進行了對比研究，最后采用了普適性較強的Buck1981水汽壓模型以提高折射率預測精度；介紹了測控站點數據來源以及數據處理方法，獲得了測控站點地區(qū)的原始折射率數據，并展現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數據。
　?。?）通過對常用的對流層折射率模型的對比分析，選擇了以Hopfield折射率模型為主的預測方法；在

3、全國范圍內，由北到南利用喀什、酒泉、北京、西安、成都、廣州、桂林和三亞8個站點的高空氣候標準值月值數據集建立了各測控站各季度的折射率剖面數據，通過對折射率干項、濕項的對比分析得出了折射率在全國范圍內的由北到南的變化趨勢，為下一章折射修正模型的研究提供了折射率基礎數據。
　　（3）研究了目前國內外大氣折射修正常用的三種方法，分別介紹了射線描跡法、簡化方法和映射函數方法的原理以及優(yōu)缺點；介紹了其他一些折射修正方法，并且在不同仰角不同高

4、度條件下對射線描跡法和Hopfield模型進行了對比分析，著重分析了射線描跡法的距離誤差和角度誤差，結果發(fā)現 Hopfield修正模型只適用于目標仰角在30°以上的情況；對于高精度測量系統(tǒng)，不能應用 Hopfield修正模型，最好采用精確電波折射誤差修正模型。
　?。?）通過分析大量測控氣象站點的歷史折射修正數據，獲得了折射誤差隨仰角、折射率初值變化的趨勢，結合修正經驗采用統(tǒng)計的方法建立了三種折射修正模型，并且與精確修正模型進行了