中性大气折射延迟的研究现状及其天文测量方法

经典天体测量和大地测量所作的天文大气折射修正,以及现代空间大地测量所作的电磁波中性大气折射延迟改正,都没有达到期望的高精度要求,原因在于不能直接测定天文大气折射和折射延迟模型的参数,只能采用各地相同和各向同性的理论模型作改正.为了提高修正精度,人们用测量数据反演各观测站不同方位的经验改正模型.本文根据有关学科发展对空间大地测量的精度要求,阐述了折射延迟量与观测站周围的地形有关的事实,指出了建立和采用随观测站、方向而异的改正模型的必要性;在分析了长期以来直接测定天文大气折射或折射率的几个主要障碍和已具备的条件后,根据光学波段的天文大气折射与射电波段的大气折射延迟之内在联系,提出了在各测站采用天文大气折射测定值,建立各自随方位而异的大气折射实测模型和折射延迟实测模型的方法;文中还给出了测定瞬时天文大气折射、建立两种实测模型的总体方案.这一方法的实施,将有可能把天顶方向的延迟改正精度提高到1mm以内、高度角5°处的精度提高到厘米量级,并且把截止高度角压缩到5°以内.     

一种新的测量大气折射的方法

大气折射是直接影响地面天体测量位置的一项较大的修正项.现有的大气折射表仅采用某一地区的大气平均密度编制而成,而实际大气密度的分布情况还受到观测站的地理环境、周围建筑物分布、气象环境等要素的影响.因此对于高精度的观测,仅用统一的大气折射表作修正是不够的,提高大气折射修正值精度的根本途径是建立观测站本地的大气折射实测模型.根据多功能天文经纬仪的特点,提出一种仅用子午方向的视天顶距测定值就可得到瞬时天文纬度测定值的方法,将这种测定值分别用于建立子午方向大气折射实测模型和各给定方位的大气折射实测模型.并且在编制观测纲要时满足一定的限制条件Σtan z→0,巧妙地压缩原有大气折射表等系统误差对瞬时天文纬度测定值的影响.     

神经网络隐含层挖掘大气折射高阶信息的因果论证

大气折射的神经网络建模具有挖掘潜在高阶信息的能力,但其因果关系一直没有很好地显性证明或显性解释.目前的解释是隐性的,不易广为接受.尝试从大气折射映射函数的神经网络变换研究中为前述问题寻找显性论据.首先归纳出映射函数模型的基本形式,为便于分析研究,对它们进行了数学概念上的一般化处理,分析了函数的神经网络变换理论依据,进而建立了映射函数模型对应的神经网络模型.在此基础上,提出了显性证明的方法.最终调用Matlab 7中的神经网络工具箱,在普尔科沃大气折射表数据平台上进行了映射函数与神经网络建模拟合,为论题提供了很好的显性评价依据.     

复杂环境地区电波折射修正中的折射率精确获取方法

雷达电波射线上大气折射率的准确性是提高电波折射误差修正精度的关键因素之一.对下垫面复杂地区的雷达系统,常用的大气球面分层法因没有考虑大气水平方向变化使得电波射线上的折射率具有较大的误差,从而影响了电波折射误差修正精度.针对下垫面复杂地区的三维大气结构,提出了获得电波射线上大气折射率的组合方法,即在雷达所在地采用直接探测法,在其他电波射线上,先计算出射线点的位置,然后再利用已建立的全国大气剖面模型数据库得到该位置的大气折射率,从而较为精确地获得电波射线上的大气折射率.经实验验证,采用组合法获得的电波射线上的折射率不仅具有较好的精度,而且可有效地提高电波折射误差修正精度,进而提高下垫面复杂地区的雷达探测精度.     

下垫面复杂地区大气结构探测新方法─区域法

提高电波折射修正精度的关键是提高雷达测试场区大气空间结构精度.本文提出了下垫面复杂地区在雷达电波射线经过区域内进行多点大气探测的新方法——区域法.结果表明,在下垫面复杂地区最好使用区域法测量大气空间结构.     

下垫面复杂地区大气结构探测新方法-区域法

提高电波折射修正精度的关键是提高雷达测试场区大气空间结构精度.本文提出了下垫面复杂地区在雷达电波射线经过区域内进行多点大气探测的新方法--区域法.结果表明,在下垫面复杂地区最好使用区域法测量大气空间结构.     

近地层大气折射指数梯度分布模拟模型及其应用试验

以大气折射指数梯度的统计分布模型为基础,给出了近地面大气折射指数梯度分布的模拟模型,利用地面高空资料,可以方便地模拟近地层的大气折射指数梯度分布。计算和试验表明：大多数地方近地层大气折射指数梯度的统计分布,仅用地面大气折射指数就能够进行模拟。     

大气折射误差修正研究现状与展望

雷达是测量目标位置和速度的常用手段之一.为了提高雷达的测量精度,需要对因大气折射效应而产生的雷达测量误差进行修正.首先简要给出了雷达系统中大气折射误差的问题描述及进行误差修正的思路.然后不仅详细阐述了目前常用的电波射线描迹法、近似修正法和新型修正法等电波折射误差修正技术在雷达定位中的研究和应用现状,而且也阐述了几种用于对雷达测速折射误差修正方法的研究和应用现状,同时,对各种方法的使用范围及其优缺点也进行了简单的分析.最后,给出了雷达系统大气折射误差修正技术在今后的研究方向.     

高空俯视雷达的大气折射修正与定位误差模型

为了实施对地面目标的精确打击,空中飞行器上的雷达首先需要对地面目标精确定位.由于雷达电波在大气中传播时会产生折射误差,因而会影响雷达定位精度.针对有关部门的实际需求,以及目前大气折射误差修正基本上都是基于地基雷达的现状.通过选择高精度的对流层和电离层大气模型,利用全国对流层大气参数和电离层大气浓度剖面建立大气折射率剖面数据库.根据电波传播理论,利用射线描迹法推导出了位于电离层中俯视雷达的大气折射误差修正模型和定位误差模型.仿真实验表明,大气折射效应对高空俯视雷达探测精度影响很大.利用该模型可极大地提高俯视雷达的定位精度,为有效打击地面目标奠定基础.     

区域大气可降水量变化的地基GPS探测研究

利用南京市地基全球定位系统(GPS)网的观测资料,分析比较不同的卫星星历、不同数量的国际GPS服务(IGS)参考站、不同的截止高度角,以及不同的映射函数模型对GPS探测大气可降水量(PWV)的影响。结果表明:使用快速预报星历,选择3个IGS参考站,采用10°以下截止高度角和VMF1映射函数模型进行区域大气可降水量解算是最优的解算策略。最后根据此解算策略,对2009年南京地区某次降雪预报的误报进行分析解释,进一步证明了利用区域GPS网监测大气可降水量可较准确地分析区域大气的天气变化,提高中小尺度天气预报精度。     

根据气温变化率进行三角高程测量的折光改正

不同的气温梯度会产生不同的大气折射,根据测程前后两半段的气温梯度与－0.0342之差值,可将光线沿测程方向的折射分为4种类型,它们对三角高程测量的往返高差均值会产生不同的影响.利用测程两端及     

一种电波折射订正方法及其在高空风探测中的应用

为提高无线电测风的精度,在根据二维射线追踪法的基础上,建立了适用于球面分层大气的电波折射高精度在线订正方法,并对电波折射误差及高空风探测误差进行了模拟计算和分析.结果表明,电波折射产生的仰角、斜距和高度误差通常为正值,3类误差均随仰角减小和斜距增大而增大;在低仰角和大斜距的条件下,电波折射误差大于定位设备误差,当仰角低...     

单片机在振动传感器校准中的应用

针对振动传感器横向灵敏度校准过程中人工记录、计算、插值和绘图等数据处理工作量大而繁锁的特点，利用AT89C51设计了一种自动数据采集处理系统。该系统可自动完成校准数据的采集、处理、运算、显示、绘图和打印等功能，消除人工读数误差及采样时间差，提高数据处理的速度和精度。通过对加速度计的校准，进行了软、硬件功能的综合调试，试验结果表明，校准精度提高10％～25％，校准及数据处理过程由原来的5、6小时缩短到半小时以内。     

基于地面参数预测的电波折射修正软件设计

受大气折射效应的影响,电波传播路径发生弯曲,传播速度小于光速,给无线电定位系统带来了一定的误差,因此需利用电波折射误差计算软件进行修正.首先通过对常用大气折射误差修正方法的分析,结合实际应用需求,选取了基于地面参数预测的电波折射修正模型.然后进行折射软件修正算法设计,给出了流程图及主要功能实现方法.最后通过模拟数据对该软件修正效果进行检验.结果表明,该软件能够准确、快速显示大气引起的电波折射误差,且能够将误差控制在1%以内.     

大气传输对量子纠缠时钟同步测量精度影响分析

采用量子纠缠进行时钟同步的测量精度在理想信道传输中可以达到飞秒级;但纠缠光子在非理想信道(大气层)传输中将产生传输时延。分析了因大气吸收效应和散射效应产生的衰减和散射效应引起的时延,重点分析了两者对于量子时钟同步测量结果的影响。仿真表明,经过大气传输后量子时钟同步测量精度为0.01 ns,传输经验模型造成误差为1 ns。     

大气折光对三角高程测量的影响及精度分析

本文从分析大气折光对三角高程测量的影响入手,提出减小大气折光对高差影响应采取的措施,对提高三角高程测量的精度有一定的使用价值。