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含突发E层的电离层模型建立及其在测高中的应用

罗欢 肖卉

含突发E层的电离层模型建立及其在测高中的应用

罗欢, 肖卉
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  • 针对高频射线测高模型未考虑电离层突发E层(sporadic-E,Es层)的问题,从电离层物理结构特性入手,结合实测的电离层垂测数据,在多层准抛物模型的基础上研究了含Es层的电离层模型及其在目标高度测量中的应用.首先,利用反转抛物线特性模拟了含Es的电离层模型,并得到了等离子体频率与高度的关系;然后,利用该模型分析了射线的电离层传输路径与发射仰角/频率的关系以及高频射线微多径特征与目标高度的关系;最后,结合含Es的电离层模型与射线微多径特征,提出了基于分段爬山搜索的快速匹配域测高方法,该方法能大大减少搜索时间.研究结果表明:含Es的电离层模型和提出的测高方法能准确估计出目标高度,并具有较强的实时性.
      通信作者: 罗欢, luohuan5566@sina.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金青年科学基金(批准号:51309232)资助的课题.
    [1]

    Forbes J M, Palo S E, Zhang X 2000 J. Atmosph. Solar -Terr. Phys. 62 685

    [2]

    vauli P, Bourdillon A 2008 J. Atmosph. Solar -Terr. Phys. 70 1904

    [3]

    Han Y M, Hu J, Kong Q Y, Fan J M 2009 Chin. J. Radio Sci. 24 929 (in Chinese) [韩彦明, 胡进, 孔庆颜, 凡俊梅 2009 电波科学学报 24 929]

    [4]

    Hao S J, Zhang W C, Zhang Y B, Yang J T, Ma G L 2017 Acta Phys. Sin. 66 119401 (in Chinese) [郝书吉, 张文超, 张雅彬, 杨巨涛, 马广林 2017 物理学报 66 119401]

    [5]

    Croft T A, Hoogasian H 1968 Radio Sci. 3 69

    [6]

    Dyson P L, Bennett J A 1988 J. Atmosph. Solar -Terr. Phys. 50 251

    [7]

    Norman R J 1997 Radio Sci. 32 397

    [8]

    Bilitza D 2001 Radio Sci. 36 261

    [9]

    Reinisch B W, Huang X Q 2000 Adv. Space Res. 25 81

    [10]

    Scotto C 2009 Adv. Space Res. 44 756

    [11]

    Papazoglou M, Krolik J L 1999 IEEE Trans. Signal Process. 47 966

    [12]

    Papazoglou M 1998 Ph. D. Dissertation (Durham: Duke University)

    [13]

    Smith L G, Mechtly E A 1972 Radio Sci. 7 367

    [14]

    Whitehead J D 1961 Nature 20 49

    [15]

    Whitehead J D 1989 J. Atmosph. Solar -Terr. Phys. 51 401

    [16]

    Nie M, Tang S R, Yang G, Zhang M L, Pei C X 2017 Acta Phys. Sin. 66 070302 (in Chinese) [聂敏, 唐守荣, 杨光, 张美玲, 裴昌幸 2017 物理学报 66 070302]

    [17]

    Sun L F, Zhao B Q, Yue X A, Mao T 2014 Chin. J. Geophys. –CH. 57 3625

    [18]

    Norman R J, Dyson P L, Bennett J A 1998 S-RAMP Proceedings of the AIP Congress Australia, September, 1998 p147

    [19]

    Tan H 2004 Ph. D. Dissertation (Wuhan: Wuhan Institute of Physics and Mathematics Chinese Academy of Sciences) (in Chinese) [谭辉 2004 博士学位论文 (武汉: 中国科学院武汉物理与数学研究所)]

    [20]

    Li H, Che H Q, Wu J, Wu J, Xu B 2011 Chin. J. Radio Sci. 26 311 (in Chinese) [李辉, 车海琴, 吴健, 吴军, 徐彬 2011 电波科学学报 26 311]

    [21]

    Wu X, Chen J W, Bao Z, Guo D Y 2014 Acta Phys. Sin. 63 119401 (in Chinese) [吴瑕, 陈建文, 鲍拯, 郭德阳 2014 物理学报 63 119401]

    [22]

    Hinson J M, Staddon J E R 1983 J. Exp. Anal. Behav. 40 321

    [23]

    Anderson C W, Green S D, Kingsley S P 1996 IEE Proc. -Radar, Sonar Navig. 143 281

  • [1]

    Forbes J M, Palo S E, Zhang X 2000 J. Atmosph. Solar -Terr. Phys. 62 685

    [2]

    vauli P, Bourdillon A 2008 J. Atmosph. Solar -Terr. Phys. 70 1904

    [3]

    Han Y M, Hu J, Kong Q Y, Fan J M 2009 Chin. J. Radio Sci. 24 929 (in Chinese) [韩彦明, 胡进, 孔庆颜, 凡俊梅 2009 电波科学学报 24 929]

    [4]

    Hao S J, Zhang W C, Zhang Y B, Yang J T, Ma G L 2017 Acta Phys. Sin. 66 119401 (in Chinese) [郝书吉, 张文超, 张雅彬, 杨巨涛, 马广林 2017 物理学报 66 119401]

    [5]

    Croft T A, Hoogasian H 1968 Radio Sci. 3 69

    [6]

    Dyson P L, Bennett J A 1988 J. Atmosph. Solar -Terr. Phys. 50 251

    [7]

    Norman R J 1997 Radio Sci. 32 397

    [8]

    Bilitza D 2001 Radio Sci. 36 261

    [9]

    Reinisch B W, Huang X Q 2000 Adv. Space Res. 25 81

    [10]

    Scotto C 2009 Adv. Space Res. 44 756

    [11]

    Papazoglou M, Krolik J L 1999 IEEE Trans. Signal Process. 47 966

    [12]

    Papazoglou M 1998 Ph. D. Dissertation (Durham: Duke University)

    [13]

    Smith L G, Mechtly E A 1972 Radio Sci. 7 367

    [14]

    Whitehead J D 1961 Nature 20 49

    [15]

    Whitehead J D 1989 J. Atmosph. Solar -Terr. Phys. 51 401

    [16]

    Nie M, Tang S R, Yang G, Zhang M L, Pei C X 2017 Acta Phys. Sin. 66 070302 (in Chinese) [聂敏, 唐守荣, 杨光, 张美玲, 裴昌幸 2017 物理学报 66 070302]

    [17]

    Sun L F, Zhao B Q, Yue X A, Mao T 2014 Chin. J. Geophys. –CH. 57 3625

    [18]

    Norman R J, Dyson P L, Bennett J A 1998 S-RAMP Proceedings of the AIP Congress Australia, September, 1998 p147

    [19]

    Tan H 2004 Ph. D. Dissertation (Wuhan: Wuhan Institute of Physics and Mathematics Chinese Academy of Sciences) (in Chinese) [谭辉 2004 博士学位论文 (武汉: 中国科学院武汉物理与数学研究所)]

    [20]

    Li H, Che H Q, Wu J, Wu J, Xu B 2011 Chin. J. Radio Sci. 26 311 (in Chinese) [李辉, 车海琴, 吴健, 吴军, 徐彬 2011 电波科学学报 26 311]

    [21]

    Wu X, Chen J W, Bao Z, Guo D Y 2014 Acta Phys. Sin. 63 119401 (in Chinese) [吴瑕, 陈建文, 鲍拯, 郭德阳 2014 物理学报 63 119401]

    [22]

    Hinson J M, Staddon J E R 1983 J. Exp. Anal. Behav. 40 321

    [23]

    Anderson C W, Green S D, Kingsley S P 1996 IEE Proc. -Radar, Sonar Navig. 143 281

  • [1] 罗欢, 肖卉. 电离层回波谱展宽机理分析及频谱锐化方法. 物理学报, 2019, 68(21): 219401. doi: 10.7498/aps.68.20190887
    [2] 李晓峰, 谢拥军, 樊君, 王元源. 考虑棱边散射的半空间复杂导体目标高频分析方法. 物理学报, 2009, 58(2): 908-913. doi: 10.7498/aps.58.908
    [3] 郝书吉, 张文超, 张雅彬, 杨巨涛, 马广林. 中低纬度电离层偶发E层电波传播建模. 物理学报, 2017, 66(11): 119401. doi: 10.7498/aps.66.119401
    [4] 胡耀垓, 赵正予, 张援农. 不同释放高度的化学物质的电离层扰动特性. 物理学报, 2013, 62(20): 209401. doi: 10.7498/aps.62.209401
    [5] 汪枫, 赵正予, 常珊珊, 倪彬彬, 顾旭东. 低纬电离层人工调制所激发的ELF波射线追踪. 物理学报, 2012, 61(19): 199401. doi: 10.7498/aps.61.199401
    [6] 聂敏, 唐守荣, 杨光, 张美玲, 裴昌幸. 中纬度地区电离层偶发E层对量子卫星通信性能的影响. 物理学报, 2017, 66(7): 070302. doi: 10.7498/aps.66.070302
    [7] 盛峥. 电离层电子总含量不同时间尺度的预报模型研究. 物理学报, 2012, 61(21): 219401. doi: 10.7498/aps.61.219401
    [8] 陈丽娟, 鲁世平, 莫嘉琪. 磁层-电离层耦合过程中等离子体粒子运动的周期轨. 物理学报, 2013, 62(9): 090201. doi: 10.7498/aps.62.090201
    [9] 洪振杰, 刘荣建, 郭鹏, 董乃铭. 非球对称电离层掩星数据反演. 物理学报, 2011, 60(12): 129401. doi: 10.7498/aps.60.129401
    [10] 陈茂康, 张煦. 研究中国天空电离层之初草报告. 物理学报, 1935, 3(3): 92-100. doi: 10.7498/aps.1.92
    [11] 李晓峰, 谢拥军, 王 鹏, 杨 锐. 半空间电大涂敷目标散射的高频分析方法. 物理学报, 2008, 57(5): 2930-2935. doi: 10.7498/aps.57.2930
    [12] 胡耀垓, 赵正予, 张援农. 几种典型化学物质的电离层释放效应研究. 物理学报, 2010, 59(11): 8293-8303. doi: 10.7498/aps.59.8293
    [13] 石润, 赵正予. 磁倾角对电离层Alfven谐振器影响的初步研究. 物理学报, 2009, 58(7): 5111-5117. doi: 10.7498/aps.58.5111
    [14] 徐贤胜, 洪振杰, 刘荣建, 郭鹏. COSMIC掩星电离层资料反演以及结果验证. 物理学报, 2010, 59(3): 2163-2168. doi: 10.7498/aps.59.2163
    [15] 胡耀垓, 赵正予, 项薇, 张援农. 人工电离层洞形态调制及其对短波传播的影响. 物理学报, 2011, 60(9): 099402. doi: 10.7498/aps.60.099402
    [16] 潘威炎. 关于地球曲率对低频电波电离层反射系数计算的影响. 物理学报, 1981, 30(5): 661-670. doi: 10.7498/aps.30.661
    [17] 赵海生, 许正文, 徐朝辉, 薛昆, 郑延帅, 谢守志, 冯杰, 吴健. 基于化学物质释放的电离层闪烁抑制方法研究. 物理学报, 2019, 68(10): 109401. doi: 10.7498/aps.68.20182281
    [18] 胡耀垓, 赵正予, 张援农. 电离层钡云释放早期动力学行为的数值模拟. 物理学报, 2012, 61(8): 089401. doi: 10.7498/aps.61.089401
    [19] M .C. KELLEY, 黄朝松, 李钧. 大气重力波产生中纬电离层不均匀体的理论. 物理学报, 1994, 43(9): 1476-1485. doi: 10.7498/aps.43.1476
    [20] 郝书吉, 李清亮, 杨巨涛, 吴振森. 电离层调制加热产生极低频/甚低频波定向辐射的理论分析. 物理学报, 2013, 62(22): 229402. doi: 10.7498/aps.62.229402
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-12-03
  • 修回日期:  2018-01-02
  • 刊出日期:  2018-04-05

含突发E层的电离层模型建立及其在测高中的应用

  • 1. 中国人民解放军空军95519部队, 遵义 563000;
  • 2. 空军预警学院空天预警装备系, 武汉 430019
  • 通信作者: 罗欢, luohuan5566@sina.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金青年科学基金(批准号:51309232)资助的课题.

摘要: 针对高频射线测高模型未考虑电离层突发E层(sporadic-E,Es层)的问题,从电离层物理结构特性入手,结合实测的电离层垂测数据,在多层准抛物模型的基础上研究了含Es层的电离层模型及其在目标高度测量中的应用.首先,利用反转抛物线特性模拟了含Es的电离层模型,并得到了等离子体频率与高度的关系;然后,利用该模型分析了射线的电离层传输路径与发射仰角/频率的关系以及高频射线微多径特征与目标高度的关系;最后,结合含Es的电离层模型与射线微多径特征,提出了基于分段爬山搜索的快速匹配域测高方法,该方法能大大减少搜索时间.研究结果表明:含Es的电离层模型和提出的测高方法能准确估计出目标高度,并具有较强的实时性.

English Abstract

参考文献 (23)

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