负仰角光学观测的大气折射修正

由于大气压强、湿度分布的不均匀性，使光线在大气中的传播发生弯曲，产生大气折射现象。大气折射对光学观测产生不可忽略的影响，需进行大气折射修正。当观测仰角为负且绝对值较小时，光轨迹曲线将出现极值点。这时，通常所用的积分修正方法无法使用，因而负仰角观测的大气折射修正计算成了难题。本文提出了分段计算、切线递推公式、测站至目标间地心角和视在高度计算等新计算法，从而较好地解决了负仰角（特别是小负仰角）观测的大     

电波大气折射误差的实时修正

在参考线性分层法和资料[1]提出的解析法基础上,本文提出了一种新的电波大气折射误差解析计算方法。该方法的特点是适用于任意仰角的观测。只要已知距离和仰角测量值以及对大气折射指数的拟合参数,即可求出距离误差、仰角误差等量。     

低仰角大气折射修正的新方法

常规的大气折射修正方法都作了大气折射率水平均匀分布的假定,只适用于仰角较高(5°以上)的情况。本文给出了适用范围广、修正精度高的低仰角大气折射修正的新方法,并利用验证试验和以往试验任务的实测数据,对该方法的修正效果进行检验。     

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。     

深空站大气折射修正模型建模及试验验证

针对现有对流层大气折射模型在特定地区适应性不强的问题,基于电波大气折射效应原理及经典大气模型,分析了对流层大气折射误差估计模型及其投影函数,用历史气象数据分析了某地区气候特点,证明了修正模型在该地区应用的可行性。然后,利用多项式拟合方法得到了深空站地区大气折射统计模型,利用非线性回归方法得到了深空站地区大气折射修正量的解析近似模型。最后,用实测数据对以上两个修正模型进行了试验验证。验证结果表明,统计模型稳定可靠,解析近似模型测量精度高,能够满足不同条件下深空测控及VLBI观测中电波折射修正的需求。     

卫星激光测距中的大气折射修正

大气折射会使卫星激光测距(SLR)系统产生显著的误差。可用两种方法来修正这些误差。光线轨迹证明了基于地面压力、温度以及相对湿度测量值的大气模型,当仰角大于20°时,可精确到几个厘米以内。此模型中的残差主要是由折射率的水平梯度而产生的。尽管导出了几种模型来预测这种梯度影响,但初步研究表明它们对地形影响很敏感。大气湍流能使折射率产生随机起伏,但在仰角低于10°时仅产生厘米级的误差。双色脉冲系统能直接测量出卫星测距中的大气延迟。该系统需要用锁模多频激光器和基于高速扫描摄影机的接收机,目前可以0.5cm以上的精度测量大气延迟。     

水汽对折光修正精度的影响分析

针对当前部分折光修正的工程应用常常忽略水汽影响的现状,选取了国内4个不同地域的气象站点,基于1995年的数百组历史气象探空数据,利用射线描迹法分别仿真计算包含水汽和忽略水汽2种情况下由于大气折射引起的测距误差和测角误差,并对这4个站点不同仰角和不同时间的测距偏差和测角偏差进行统计分析,结果表明：水汽是构成测量残差的一个重要误差源,对于精度要求较高的折光修正系统,水汽的影响不能忽略.该分析结果可为其他需要考虑大气折射效应影响的高精度光学测量工程领域提供参考.     

基于微波辐射测量的电波折射修正技术

针对电波折射修正精度直接影响无线电系统的探测和定位精度这一问题,提出了利用微波辐射计反演大气折射率剖面进行电波折射修正的解决方法,并引入RBF（Radial Basis Function,径向基）神经网络算法反演大气折射率.在青岛市气象局架设MP-3000A型多通道微波辐射计,开展了长达1个月的与探空数据的联合观测比对实验,对输出的大气折射率剖面进行了详细的分析.实验结果表明：RBF神经网络算法与MP-3000A自带的神经网络算法相比,反演大气折射率剖面的精度提高了30％以上,同时,电波折射修正的精度也得以提高.因此,利用微波辐射计反演大气折射率剖面进行电波折射修正方法可行.     

低仰角大气折射误差对初轨精度的影响分析

针对在交会对接任务中测量船使用的电波折射经验模型存在低仰角跟踪测量修正精度差的问题提出改进思路,在模型中引入基于天顶延迟的拟合算法优化修正模型,提高了船载雷达低仰角跟踪时距离的修正精度,满足了测量船数据处理的精度需求。用新方法处理数据,计算的轨道根数半长轴外符合误差平均降低了605m,有效提高了测量船定轨精度。     

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。     

大气水平不均匀条件下电波折射修正法——辐射计法

对于大气水平不均匀性较大的地区,用59型探空仪测量大气剖面,然后用大气球面分层法计算电波折射误差,其精度不会太高。本文提出了用微波辐射计直接测量电波传播路径上大气辐射亮度温度而得到电波折射修正量的方法——辐射计法。由于辐射计法是直接在电波传播路径上进行测量,直接反应大气的空间结构和时变特性,并且不需要施放探空仪,具有方便、灵活、实时、全天候和修正精度高等优点,因此是一种非常实用的高精度电波折射修正方法。     

对流层大气折射误差的微波辐射计修正

目前,雷达的目标跟踪定位、卫星的测控定轨等对大气折射误差高精度修正的要求越来越高。针对传统大气折射误差修正方法的成本高、实时性差等问题,研究利用对水汽和液态水含量敏感的双通道微波辐射计测得的辐射亮温来反演大气折射率的方法。对微波辐射计的反演结果和探空数据的结果进行比较,计算不同海拔高度上反演的平均偏差和均方差,发现利用微波辐射计反演得到的折射率剖面与探空值吻合较好,验证了此方法的可行性。同时介绍了微波辐射计新的定标方法和微波辐射计对于水平不均匀大气的折射误差修正方法。     

一种电波折射实时修正新方法

针对现有实时电波折射修正方法的不足,通过对距离和仰角电波折射误差影响因素进行分析,充分考虑各测站气候的差异,建立与测站历史气象数据相关的修正模型,并在此基础上提出了一种关于对流层电波折射实时修正新方法。同时以实测数据为例,对该方法和其他传统方法的修正效果进行比较,结果表明该方法同时具备实时数据处理的速度和事后数据处理要求的精度。     

大气水平不均匀条件下电波折射修正法——辐射计法

对于大气水平不均匀性较大的地区,用５９型探空仪测量大气剖面,然后用大气球面分层法计算电波折射误差,其精度不会太高。本文提出了用微波辐射计直接测量电波传播路径上大气射亮度温度而得到电波折射正量的方法－辐射计法。由于辐射计法是直接在电波传播路径上进行测量,直接反应大气的空间结构和时变特性,并且不需要施放探空仪,具有方便、灵活、实时、全天候和修正精度高等优点,因此是一种非常实用的高精度电波折射修正方法。     

大气折射修正残差初探

一、前言随着无线电测量设备的不断发展,目标测量精度的不断提高,对电波折射修正也提出了更高的要求。一方面要求提供高精度修正公式,另一方面要求给出修正后的剩余误差大小。我们知道,影响电波折射修正精度的因素很多。但总起来不外乎有以下几个主要方面。公式假设误差在现用的电波折射修正公式中,均作了大气是水平均匀的假设,认为大气是球面分层,而实际上大气结构是水平不均匀的。不均匀的情况又由于不同的下垫面及气流有所不同。如陆海交界,山川起伏区大气水平不均匀性就比平坦的沙漠来得大。大气在     

电波折射修正中大气剖面的获取方法研究

提高电波折射修正精度的关键是获取精确的大气剖面。本文分析了几种获取大气剖面的方法及误差。结果表明，用综合法获取的大气剖面误差较小，更适用于高精度电波折射修正。     

对流层折射修正中水汽压公式对比研究

针对当前对流层大气折射效应评估计算的工程应用中,水汽压的计算方法不尽统一、精度参差不齐的现状,分别在-50℃～0℃气温范围内利用各平冰面饱和水汽压公式、在0℃～50℃气温范围内利用各平液面饱和水汽压公式对大气折射率湿项进行了仿真计算,通过对仿真结果的比较可知：在平冰面和平液面情况下,Buck（巴克）1981公式和Buck1996公式与Goff-Gratch（戈夫-格雷奇）公式的偏差均较小,计算精度较高,建议作为测控系统外测数据处理中大气折射修正的首选经验公式;该分析结果也可为其他需要考虑水汽影响的工程领域提供参考.     

地基单站GPS探测大气折射环境

基于地基单站双频GPS接收机,提出了实时遥感探测大气折射环境（包括对流层折射率剖面与电离层电子密度剖面）的方法,并经过实验验证可行。在对流层方面,改进精密单点定位技术使得对流层低仰角斜延迟可以实时解算,然后利用相关向量机方法反演得到对流层折射率剖面;在电离层方面,采用Kalman滤波技术消除硬件延迟得到电离层TEC,基于IRI模型,利用遗传算法反演得到电离层电子密度剖面。此研究为大气折射环境的实时、高效、低成本探测提供了一种新手段。     

GPS确定(地表或空中)运动目标的精确电波折射修正

装载直收式GPS信号(C/A、L_1)接收机,可以确定地表或空中运动目标的位置和速度。为了改进测量精度,本文推导和研究了一套R_c、R_c的精确电波折射修正方法。它采用被测目标空域的实测大气折射参数进行修正,因而可提高修正的真实性和准确性。附录证明了R_c修正的几何意义。     

基于分段模型的测速雷达电波折射误差修正方法

针对高精度测速系统在优化设备时取消探空气象测量的要求,提出用统计大气折射率剖面分段模型代替探空测量剖面,并在此基础上建立了基于分段模型的测速雷达电波折射误差修正方法。利用某测站历史气象数据对该方法进行了验证,结果表明精度较高,基本上能够满足测速雷达数据处理电波折射修正的精度要求。