大气折射引起的卫星测控系统速度误差分析

由于大气各高度层介电特性的不均匀性,无线电波沿地空链路传播时会产生折射效应,为卫星的定轨测控系统引来不同程度的折射误差. 针对单频单站卫星系统的定轨方式,给出了基于多普勒频移测速原理的高精度速度误差修正算法,并与基于距离误差变化率原理的测速算法和实测数据进行了比较,验证了算法的准确性. 利用修正算法分别仿真计算了大气折射时延效应和弯曲效应导致的速度误差;基于不同频段、不同轨道高度的卫星系统参数,比较分析了对流层、电离层折射效应造成的速度误差变化特性. 分析结果可为当前地空链路的卫星测控系统提供准确的速度误差修正量参考,进而合理准确地评估大气折射对星载单频接收机测速误差的影响.     

低仰角大气折射的高精度修正方法研究

针对光学测量中大气折射对测角误差影响较大的问题,建立了大气折射率与测角误差之间的数学模型,提出了2种修正大气折射误差的有效方法,并通过实测数据对2种方法进行比较分析,证明在低仰角(<5°)时用新方法修正后的俯仰角更接近真值,并且计算量小,精度高.     

对流层电波折射修正的残差模型研究

电波折射修正常用方法是射线描迹法，其修正精度主要取决于大气时空结构参数的精度。本文给出了影响大气结构精度的四种误差（垂直大气剖面测量误差、大气时变漂移误差、大气水平不均匀性误差和大气随机起伏误差）所引起电波折射修正的残差，并给出了某连续波干涉仪系统中电波折射修正的实用残差模型。     

俯仰角大气折射误差修正方法

针对光学测量系统测量得到的空中目标俯仰角数据,包含了大气折射带来的误差问题,建立了俯仰角修正误差模型,并详细介绍了修正模型具体计算实施过程,提出了采用三弯矩方程计算任意高度大气折射系数和高斯积分计算俯仰角折射修正值．经俯仰角折射效果分析和实践证明该方法精确、有效,满足高精度数据处理的要求．     

基于射线描迹法微分形式的大气折射误差修正方法研究

大气折射误差是影响各类无线电系统同步、跟踪、导航、定位精度的一个主要误差源。射线描迹法利用几何光学原理可以实现对该误差的精确修正。针对传统射线描迹法无法处理异常大气折射误差修正的问题,该文推导了射线描迹法的微分形式,并基于此提出适用于任意大气的折射误差修正方法。选取某地面测控站对目标的跟踪数据,验证了所提方法的可行性。此外,利用该方法对比分析了蒸发波导环境和标准大气环境对大气折射误差的影响。结果表明:完全陷获在蒸发波导内部的电波引入的大气折射误差是最显著的。所提方法为提高无线电系统在任意大气环境下的测量精度提供一种新的技术支持。     

对流层电波折射误差高精度实时修正

介绍了利用对大气中水汽含量敏感的微波辐射计，在电波传播路径上实时测量大气辐射亮温直接进行折 射误差修正的方法。该方法是在电波传播路径上直接获得折射修正信息样品的，不受大气时变特性和水平不均匀性的 影响，因而可提高修正精度。在天顶方向湿项折射误差实时修正精度可达厘米级。     

"五九”型探空仪对折射修正精度的限制

要对空中目标进行精确测速定位,必须进行电波折射误差修正.基于常用" 五九”型探空仪的精度,分析了用该仪器测量大气结构的测量误差,以及它对电波折射修正精度的限制.结果表明,用"五九”型探空仪测量大气结构时,大气测量误差随海拔高度的增高而降低;电波折射修正精度随仰角的增加而增高,在1°以上仰角,引起电波折射修正的残差小于修正量的1.1%.     

激光穿越大气层时的折射误差研究

利用地基激光器攻击大气层外目标时,需修正大气折射对激光传输的影响。大气折射指数随高度变化,会发生折射效应。由Snell定律出发,研究了激光穿越大气层时的折射误差。通过实例,计算了折射误差与激光束初始仰角的关系,计算结果表明,低仰角时折射误差大,高仰角时折射误差小。最后提出了攻击卫星时误差修正需考虑的问题。     

雷达方位角折射误差修正方法研究

要进一步提高雷达系统的测量定位精度,除了尽力提高硬件精度和优化数据处理方法外,大气环境对雷达测量精度的影响必须考虑。目前进行的雷达电波折射误差修正,几乎都是建立在假设大气在水平方向均匀的条件下,认为雷达测量的方位角无折射误差,其对于下垫面均匀的平坦地区是可行的,但下垫面复杂地区方位角的折射误差必须修正。文中通过利用差分方法求解任意大气层中的射线方程,得到了实用的单脉冲雷达方位角的折射误差修正方法。     

空对地雷达精确定位的电波折射误差修正方法

要利用空中飞行器上武器来攻击地面目标,首先必须对地面目标进行精确定位,然后才能实施精确打击.大气介质的不均匀性使得雷达测量定位产生折射误差,从而影响雷达的定位精度.因此对高精度的雷达系统,必须进行电波折射误差修正.这里采用空中雷达处的大气折射率来预测空中雷达电波传播的大气剖面,再经过电波射线描迹方法推出了一种实用于空中雷达对地面目标精确定位的电波折射误差修正方法.仿真计算表明:俯视雷达与同一传播路径上地基雷达的计算结果很吻合.随着俯视角度的增大,电波折射引起的误差逐渐减小,反之,俯视角度愈小,电波折射误差愈大.当雷达在10 km高度时,5°以下俯角的电波折射误差达10 m以上.     

拍星残差数据相关性分析的大气折光差修正

靶场通常采用夜间静态拍星的方式检测光电经纬仪的静态测角总误差。受大气折射率变化的影响,俯仰方向测角数据通常采用大气折光差经验公式进行修正。不同地区和时间的大气环境差异使得该经验公式存在较大误差,导致拍星解算得到的俯仰方向测角误差偏大,且影响俯仰方向测角误差因素的进一步分离。为此,提出了一种基于多台光电经纬仪同步拍星数据相关性分析的大气折光差修正方法。基于经纬仪拍星方位角和俯仰角测量残差模型推导得到了大气折光差修正误差模型。根据该误差模型,利用分布在同一区域不同点位的多台光电经纬仪拍星俯仰角残差数据,采用最小二乘法拟合得到大气折光差的修正系数并修正俯仰角测量残差数据。实测数据表明：采用该方法对俯仰角测量残差进行大气折光差修正后,光电经纬仪俯仰角测角总误差显著降低,且由垂直轴倾斜误差修正错误引起的方位角和俯仰角残差特性得以显现。文中提出的方法无需使用探空气球等获取大气参数,即可对同一地域分布的多台光电经纬仪拍星俯仰角残差数据进行修正,修正后的数据可用于进一步分离其他误差因素,具有较强的工程应用价值。     

CO_2激光矫正角膜屈光的实验研究

本文介绍用聚焦ＣＯ２激光对角膜屈光度手术矫正的实验研究系统。通过动物实验得出了最佳矫正的激光参数，证明用此法可对近视眼屈光度进行手术矫正，还探讨了屈光度手术矫正的机理。     

机载光电瞄准系统在惯导系统校正中的应用

提出了一种用机械光电瞄准系统校正飞机惯导系统的方案，讨论了校正实施可能遇到的难点并提出了解决办法。     

Optical anisotropy induced by torsion and bending in an optical fiber

Optical anisotropy in an optical fiber under the influence of torsion and bending stress is examined. The optical properties of the optical fiber in terms of indices of refraction and principal axes of the optical indicatrix are discussed. The additional bending stress broke the radial symmetry dependence of the optical principal indicatrix imposed by torsion stress alone.     

有机材料在光限制中的应用

对光限制器件的特性进行了简单的评述,并对由自散焦过程产生光限制的机理进行了分析.采用z-扫描方法对有机材料分散红一的非线性折射过程和光限制特性进行了实验研究.对其结果进行了分析讨论,这种分析对于以自作用效应产生最佳光限制效应是十分有用的.     

Compensating for propagation errors in electromagnetic measuring systems

The tion can compromise the accuracy of such equipment as tracking radars, photogrammetric cameras, and laser range finders. The refraction is caused by a lowering of the velocity of propagation of electromagnetic waves; this change in velocity has a direct effect on the measurement of distances using propagation time, whereas the deviation of the vertical angle is proportional to the rate of change of velocity with altitude. The errors can be reduced if the pertinent atmospheric parameters (such as temperature, atmospheric pressure, and water-vapor pressure) are known, or can be approximated, for the propagation path. This article derives straightforward techniques for the calculation of these errors and illustrates the procedures by exploring some typical optical refraction problems.     

光学邻近校正改善亚微米光刻图形质量

论述了近年来光学邻近校正技术的进展,讨论了各种行之有效的改善光刻图形质量的校正方法,并分析了邻近效应校正是未来光刻技术中的地位和作用。     

有机材料在光限制中的应用

对光限制器件的特性进行了简单的评述,并对由自散焦过程产生光限制的机理进行了分析.采用z-扫描方法对有机材料分散红一的非线性折射过程和光限制特性进行了实验研究.对其结果进行了分析讨论,这种分析对于以自作用效应产生最佳光限制效应是十分有用的.     

基于C60结构的金纳米粒子合成物的非线性折射与光限幅

利用调Q倍频ns/psNd∶YAG激光脉冲 ,使用Z 扫描技术和光限幅实验研究了新型的基于富勒烯C60 结构体系的金纳米粒子合成物的非线性折射和光限幅特性。实验结果表明材料的非线性折射主要起源于材料中的金纳米粒子所产生的表面等离子体 ,材料的光限幅特性好于C60 甲苯溶液 ,并对限幅机理进行了讨论。