單脈沖雷達(dá)電波折射修正方法PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1單脈沖雷達(dá)電波折射修正方法單脈沖雷達(dá)電波折射修正方法第1頁/共34頁第2頁/共34頁 由于大氣折射指數(shù)分布不同，射線在空間彎曲的方向和程度也有所不同。按射線曲率半徑 （彎向地面為正，背向地面為負(fù)）與地球半徑之比的大小,折射可分為正折射(/0)、負(fù)折射(/0)、標(biāo)準(zhǔn)折射(/4)和超折射（/1）。無線電波在對(duì)流層和下電離層(其電子密度小于電離層電子密度最大值)中傳播時(shí)通常產(chǎn)生正折射；在上電離層中傳播時(shí)產(chǎn)生負(fù)折射；當(dāng)折射指數(shù)梯度dn/dh-15710-6km-1、射線仰角為0時(shí)，產(chǎn)生超折射。在考慮大氣折射效應(yīng)時(shí)，采用等效地球半徑的概念。根據(jù)球面斯涅耳定律,如果半徑為的地球用半徑K的等效地球代

2、替,則無線電波射線可視為在真空中以直線傳播，其中 第3頁/共34頁 直接根據(jù)球面斯涅耳定律與幾何關(guān)系，可求得較精確的大氣折射誤差。大氣折射使雷達(dá)定位的目標(biāo)仰角測量誤差為 直接根據(jù)球面斯涅耳定律與幾何關(guān)系，可求得較精確的大氣折射誤差。大氣折射使雷達(dá)定位的目標(biāo)仰角測量誤差為 直接根據(jù)球面斯涅耳定律與幾何關(guān)系，可求得較精確的大氣折射誤差。大氣折射使雷達(dá)定位的目標(biāo)仰角測量誤差為 直接根據(jù)球面斯涅耳定律與幾何關(guān)系，可求得較精確的大氣折射誤差。大氣折射使雷達(dá)定位的目標(biāo)仰角測量誤差為 直接根據(jù)球面斯涅耳定律與幾何關(guān)系，可求得較精確的大氣折射誤差。大氣折射使雷達(dá)定位的目標(biāo)仰角測量誤差為 直接根據(jù)球面斯涅耳定律

3、與幾何關(guān)系，可求得較精確的大氣折射誤差。大氣折射使雷達(dá)定位的目標(biāo)大氣折射使雷達(dá)定位的目標(biāo)仰角測量誤差為（圖2） 圖2式中為射線彎曲角(在天文學(xué)中，墹=，亦稱蒙氣差)，第4頁/共34頁 它可由球式中n0為射線初始點(diǎn)的折射指數(shù);r0為此點(diǎn)到地心的距離；0為測得仰角；rT為目標(biāo)T到地心的距離；n、r分別表示射線上任意點(diǎn)的折射指數(shù)與此點(diǎn)到地心的距離；T為目標(biāo)當(dāng)?shù)匮鼋敲嫠鼓?， nTrTcosTn0r0cos0 求得。式中nT為目標(biāo)點(diǎn)的折射指數(shù)（見圖）。第5頁/共34頁式中R0為雷達(dá)測得的目標(biāo)距離，它與rT的關(guān)系為 式中rI為電離層底到地心的距離第6頁/共34頁f-da=f-0n-T(v-xl+v

4、-ym+v-zn)/c 式中f0為發(fā)射頻率；vx、vy、vz為v的三個(gè)分量;l、m、n為目標(biāo)處射線切線的方向余弦。在測速站中選擇三個(gè)站的參數(shù)，即可由上述方程組成的線性方程組中解得v。第7頁/共34頁第8頁/共34頁第9頁/共34頁第10頁/共34頁第11頁/共34頁圖6-4圖6-4這里只給出單脈沖雷達(dá)電波折射誤差修正方法，且只考慮雷達(dá)的仰角為正值的情況：設(shè)目標(biāo)為T，雷達(dá)站點(diǎn)為O,地心為C，測量站O點(diǎn)的海拔高度為h0，目標(biāo)的海拔高度為hT，OC與TC的夾角為，稱為目標(biāo)的地心張角，地球平均半徑為a=6370km。雷達(dá)測得的視在仰角、視在距離和視在距離變化率分別為0、Ra和Ra，真實(shí)仰角、真實(shí)距離和

5、真實(shí)距離變化率分別為0、R0、R0。單脈沖雷達(dá)電波折射示意圖如圖6-4所示。第12頁/共34頁第13頁/共34頁第14頁/共34頁第15頁/共34頁第16頁/共34頁第17頁/共34頁第18頁/共34頁第19頁/共34頁第20頁/共34頁第21頁/共34頁第22頁/共34頁第23頁/共34頁第24頁/共34頁第25頁/共34頁0501001502002503003500102030405060h/kmN大氣折射率第26頁/共34頁010203040506070809000.050.10.150.20.250.30.350.4仰角/度水平誤差/千米0102030405060708090-0.500.511.522.53仰角/度高度誤差/千米圖3水平誤差圖2高度誤差第27頁/共34頁第28頁/共34頁050100150200250300-0.55-0.5-0.45-0.4-0.35-0.3-0.25-0.2-0.1505010015020025030051015202530 （A） （B）第29頁/共34頁050100150200250300-0.1-0.08-0.06-0.04-0.0200.020.040.060.08