基于返回散射和斜测电离图联合反演电离层参数

提出了一种基于HF返回散射和斜向探测联合探测电离层,融合两种探测结果联合反演电离层参数的新方法.反演方法基于特定的电离层QP模型和均方误差最小准则,采用全局搜索的方法确定QP模型参数和梯度参数.仿真结果显示,在引入随机误差的情况下,联合反演相比单一手段的反演算法具有更好的反演的效果,能够有效改善反演算法的稳定性.     

基于遗传算法斜向探测电离层参数反演研究

斜向探测是电离层探测的主要方式之一,它能够获得电波传播群时延和频率关系的电离图。由于传输信号的媒质是电离层,因此斜测电离图包含了收发站之间电离层状态信息,通过对斜测电离图的反演可以提取电离层的状态信息。利用遗传算法,对斜向探测电离层参数进行了反演,获得了较好的结果,展示了该方法在电离层参数反演研究中的优点和实际应用前景。结果证明该方法具有一定的抗噪能力,具有良好的应用价值。     

基于GPS层析反演和斜向返回探测反演的电离层二维电子密度重构

GPS层析反演和电离层斜向返回探测反演可以给出电离层大尺度2维电子浓度分布,该文基于3次电离层垂测、GPS层析探测和斜向返回探测的实验结果,比较了GPS层析反演和电离层斜向返回探测反演得到的大尺度电子密度2维分布。结果表明GPS层析和电离层斜向返回探测都能较好地重构电离层电子密度分布,反映电离层大尺度的空间结构。通过和电离层垂测结果的比较,表明GPS层析和斜向返回探测反演得到电离层F2层最大电子密度和峰高具有较好的精度。     

采样方式对于电离层反演结果的影响

通过提高电离层反演输入信息的质量来提高电离层反演的准确性和稳定性。首先对电离层模型参数与电离图特征之间的关系进行了研究，然后深入分析了采样方式对反演结果的影响，通过寻找更能代表电离图“质”的“点集”来提高反演的准确性和稳定性。最后通过反演仿真证明了该方法的有效性。     

基于斜向探测的短波广播覆盖区分析方法

提出了基于斜向探测数据进行短波广播覆盖区分析的一种实用方法。该方法以斜向探测的MUF及其时延数据为基础,利用基于射线理论的反演方法和等比加权的重构方法进行电离层参数分析,最后利用短波传播预测方法实现了短波广播链路的场强预测和覆盖区分析。通过仿真实例验证了方法的可行性,这对短波广播系统的规划设计、性能分析有重要参考意义。     

基于数据预处理的电离层剖面反演方法

对于交叠多项式反演方法中较多或大量数据缺失、以及未结合电离层传播特性的数据插值处理导致的剖面计算误差大幅增大,甚至错误的问题,在对交叠多项式电离层剖面反演方法理论分析研究的基础上,本文提出基于数据预处理的电离层剖面反演改进方法.该方法首先基于理论方法构建电离层剖面模型,结合实测虚高数据,完成缺失数据补偿预处理;然后通过搜索、迭代的方式,基于交叠多项式模型实现E层、"谷层"和F层剖面的整个反演.使用该方法对实测数据进行了电离层剖面反演,结果显示该方法获得的剖面更符合实际物理意义;使用反演结果合成的虚高数据与实测虚高数据也较好地吻合,进一步验证了反演算法的有效性.     

短波单站定位中大圆距离的确定

根据斜向探测获得的电离图数据,基于遗传算法,反演获得了斜测链路反射点处的准抛物模型电离层参数。研究表明遗传反演算法具有很强的全局搜索能力,并具有一定的反演稳定性。利用反演得到的电离层准抛物参数就可以计算出用于短波单站定位的大圆距离。     

短波单站定位中的准抛物电离层参数实时修正

根据斜向探测获得的电离图数据,基于遗传算法,反演获得了斜测链路反射点处的准抛物模型电离层参数。以国际参考电离层为背景电离层,由反演得到的这一纽参数导出了等效预测指数,再用导出的等效预测指数来预测临近斜测链路反射点处的电离层参数,用得到的该处电离层参数合成斜测电离图与实测的进行比较验证了该方法的可行性。     

电离层垂直剖面建模方法改进研究

垂测电离图反演对研究电离层结构、电离层波传播等具有重要意义,受到广泛的重视.模式法是垂测电离图反演较为普遍的方法,基于Reinisch和黄雪钦根据IRI模型建立的电离层垂直剖面模型,Carlo Scotto提出了一种反演电离层剖面的方法.文章基于这种反演方法对Reinisch和黄雪钦模型进行了改进,把高斯模型应用于F₁层模型,使反演后F₁层临频与实测F₁层临频基本吻合,同时应用F₁层模型的反模型——反高斯模型作为连接层以保证F₁层与F₂层剖面连续,并通过仿真分析对算法的有效性进行了验证。     

斜测电离图反演及其不稳定性研究

在已知固定地面距离的发射站和接收站之间的扫频斜向探测技术能够获得电波传播群时延对频率关系的斜测电离图。由于传输斜测信号的媒质是电离层，因此斜测电离图包含了探测距离上电离层状态的有用信息，可以通过对这种电离图的反演提取电离层的状态信息。采用Rao对返回散射电离图的反演算法和解不稳定问题正则方法的结合对斜测电离图进行了反演。该方法能够克服Rao算法的不稳定性，获得较好的反演结果，展示了在处理实际斜向探测电离图的应用前景。     

近距离高频单站定位技术

介绍了电离层参数的模式化预测方法和实时反演、重构技术,导出基于多层准抛物模型的电离层虚高公式,并给出基于Martyn等效理论的高频单站定位迭代算法,利用实测数据验证了算法在近距离上的实用性,即在约600～1200km范围内单站定位误差不超过5％。     

基于二维解析射线追踪的短波电离层轨迹研究

考虑短波在电离层中通过单F层反射传播的情况,结合一种特定电离层电子浓度分布(准抛物)模型,利用二维解析射线追踪技术得到短波轨迹中参数的解析表达式.在此基础上分别对射线在频率固定、仰角变化及仰角固定、频率变化两种情况下的轨迹进行了讨论,得出频率和仰角对短波传输的地面距离及群路径的关系.最后对不同因子对轨迹的影响及短波轨迹进行了仿真.仿真结果表明,该方法在研究短波电离层传播轨迹中有很好的应用价值.     

返回散射电离图仿真平台

基于数字射线追踪技术,以球形对称准抛物电子浓度模型作为背景的电离层模型,建立了返回散射电离图仿真平台,并利用该平台对电离层存在梯度、Es、扰动等典型电离层状态的返回散射电离图进行了仿真,最后讨论了天线方向图对返回散射电离图的影响.     

Single-hop F2 propagation above 30 MHz and over distances greaterthan 4000 km

During recent years of increased solar activity there has been an increase in the number of reports of communications at 50 MHz over distances exceeding 4000 km. This has led to discussion on the propagation modes and to suggestions that the standard textbook explanation fails to explain that such propagation can occur via single-hop F2 modes. It is pointed out that the standard textbook explanation based on parabolic layers predicts such modes. The most relevant ionospheric properties are briefly discussed, and some results obtained using quasi-parabolic segments (QPSs) to represent the ionosphere are presented. The QPS model provides analytical expressions for ray parameters for propagation in spherically stratified ionospheres. It is shown that the lower E and F1 layers can extend the range of F2 propagation beyond 4000 km     

短波信道特征参数对通信误码率影响的试验分析

介绍了一种融短波通信与电离层斜向探测于一体的联合试验平台,该平台信道探测与通信同时进行,共用一套硬件设备,克服了设备不匹配及探测信道参量失效等问题,并基于该平台实录数据提取了通信误码率及信道特征参量包括信噪比、衰落深度、衰落率、多径扩展、各模式信号幅度、群距离、主模式相位、多普勒频移及多普勒扩展等,统计分析了各信道参量对通信误码率的影响,得出了一些有意义的结论。     

新型高功率激光加工用激光光束展宽方法的探索性研究

探索性地提出了一种基于新型扇形类抛物面聚焦镜的高功率激光加工用激光光束的展宽方法,并对该方法的实现原理和光路设计进行了研究与相关实验验证。根据几何光学原理,采用光线追迹的方法,对实际激光光束经新型光束展宽系统变换后的聚焦特性进行了分析。理论结果表明,通过光束展宽系统变换后,能够将原始圆形激光束连续扫描展宽为光强分布均匀的大尺寸(20~500 mm)弧形条状聚焦光斑。利用横流CO2激光器,对该光束展宽系统的实际光学变换特性进行了初步实验研究,实验结果与理论结果相符合。