BDS三频非差观测数据周跳探测与修复方法

随着三频技术的出现,多频观测量及其丰富的线性组合特性为周跳的探测与修复提供了新的契机。因此提出三频非差观测量线性组合对载波相位观测数据中周跳进行实时探测及修复的方法。该方法构造无几何无电离层的码相组合,并通过对历元间的电离层延迟变化量进行实时估计与消除,构造出第三组线性无关的周跳探测量。用30 s采样间隔的北斗三频实测数据对算法性能进行验证,试验结果表明:该方法可以有效地对各频点的周跳实现探测与修复,即使在电离层活跃的应用场景中,该方法依然具有较好的性能。     

2014—2016年FY-3C与COSMIC掩星电离层特征参数的比较

利用由FY-3C和COSMIC两个全球导航卫星系统无线电掩星任务提供的2014—2016共3年的电离层电子密度廓线，基于时间间隔7.5 min、经纬度间隔2.5°的时空匹配窗口，对两个掩星任务的电离层峰值密度（NmF2）和峰值高度（hmF2）进行了比较。结果表明：由两个任务得到的特征参数相关性良好，各年之间相关性水平基本稳定，其中各年NmF2和hmF2相关系数的平均值分别为0.87和0.75；FY-3C的特征参数相对于COSMIC的偏差很小，各年NmF2的绝对偏差均值和相对偏差均值分别不超过±0.25×10⁵ el/cm³和±15.0%，hmF2的绝对偏差均值和相对偏差均值分别不超过±7.00 km和±1.80%。此外，由两个任务得到的特征参数在空间上均表现出赤道及低纬地区数值较高且呈“条带状”分布的特点，且两个任务都监测到了2016年相对于2014年和2015年NmF2和 hmF2均存在显著下降的现象     

人工扰动电离层对电波传播的影响研究

根据三维数字射线追踪法,研究了扰动后的电离层对不同波段的电磁波传播的影响,结果表明:利用人工手段扰动电离层可以显著影响无线电波的传播,受扰电离层可以引导甚低频波(VLF)进行"哨声模式"传播,进而实现对潜通信;使得短波(HF)传播轨迹发生偏转、逃逸、聚焦和散焦,进而实现短波干扰;降低卫星通信频率,进而利用新波段实现卫星保密通信,同时还能产生透镜效应,对实现卫星通信的甚高频波(VHF)产生额外增益,增强通信效果。     

COSMIC 掩星反演的水汽廓线质量分析

利用2006—2012年北半球冬季低纬度地区(30°S~30°N)无线电探空站数据及全球大气成分和气候监测再分析数据对1000 h Pa~200 h Pa高度层的气象、电离层与气候星座观测系统全球定位系统掩星反演的比湿廓线进行了精度和可靠性验证。结果表明,水汽对气象、电离层与气候星座观测系统掩星反演影响较大,尤其在中、低对流层及热带地区等水汽含量比较大的地区,且气象、电离层与气候星座观测系统掩星数据在850 hpa以下可能并不太适用于评估其他数据。     

低空核爆炸电磁脉冲信号向空间传播数值计算

采用柱坐标下的时域有限差分法以及射线追踪法(频域法),对低空核爆炸电磁脉冲(NEMP)穿过电离层后的波形进行了数值计算。由于电离层的色散与时延作用,电磁脉冲波形变成1个震荡的波包．计算结果表明,在同步卫星轨道上,NEMP电场强度幅值在10^-3～10^-1V／m量级,是可以监测到的。     

天波超视距雷达评述

天波超视距雷达以其独特的工作方式使它在抗低空突防、抗隐身、抗反辐射导弹（ＡＲＭ）、抗电子干扰这“四抗”性能上有天然的优势。与其它雷达相比,效费比极高。其分布式结构也使它的抗毁性很强,但它极受环境因素制约。就该雷达的工作原理和特点、设计上要考虑的环境因素、性能、开发试验和部署及应用前景进行了讨论。     

新型预警探测雷达作战效能问题分析研究

新型预警探测雷达技术体制先进,具有突出探测优势,在防空反导体系中发挥的作用逐渐突出。分析了该雷达在作战使用中面临的主要问题,并提出了相应的对策措施。根据该型雷达的技术体制,详细论述了雷达面临的复杂电磁环境、频谱干扰类型多、装备保障难度大、目标探测精度低四个方面限制雷达作战效能发挥的难题,结合操作实际,分别给出对应方面的解决措施和建议,为充分发挥其作战效能提供参考。实践结果表明,本文提出的对策有效可行。     

BDS导航信号抗电离层闪烁载波跟踪的自适应卡尔曼滤波算法

电离层闪烁会引起导航信号幅度和相位的快速衰落,严重影响跟踪环路的精度和稳健性,而相比频率跟踪和伪码跟踪,载波跟踪环路更易受电离层闪烁的影响而失锁。因此,提出一种基于相位锁定指示自适应扩展卡尔曼滤波的北斗导航信号抗电离层闪烁载波跟踪算法,其以同相与正交支路的积分结果估计相位锁定指示值,并采用该指示作为控制参数对不同闪烁场景下扩展卡尔曼滤波的观测向量进行自适应调整,这不仅能够提高跟踪环路的精度和稳健性,而且能够降低扩展卡尔曼滤波发散的概率。实验结果验证了相关分析和所提跟踪算法的有效性。     

电离层色散特性对导航信号接收的影响

电离层是一种典型的色散介质,会对导航信号产生延迟,且不同频点处的电离层延迟互不相同。实际应用中通常只考虑接收信号中心频点处的电离层延迟,而忽略信号带宽范围内的电离层色散特性。建立了电离层色散特性的对导航信号接收的影响分析模型,并定量地分析了电离层色散效应对BPSK(10)、BOC(14,2)以及AltBOC(15,10)等宽带导航信号的影响。分析表明电离层色散效应对BPSK(10)信号的影响可忽略不计,对高阶BOC信号会产生一定程度的与电离层特性相关的相关损耗及载波跟踪偏差,其中AltBOC(15,10)产生的相关损耗最高约1.4dB,载波相位跟踪偏差最高约0.374π。     

电离层不规则体对P波段星载SAR成像的影响

电离层不规则体导致星载合成孔径雷达（SAR）信号产生幅度及相位闪烁,严重影响低波段星载SAR的图像分辨性能。推导了具有普遍性的幂律谱对应的双频双点互相关函数。基于此研究了电离层对星载P波段SAR分辨性能的影响及其规律。研究表明,电离层不规则体导致星载P波段SAR两维分辨率恶化,图像峰值增益损失严重。电离层不规则体强度,谱指数,外尺度等参数的增大都会导致星载SAR图像分辨率及峰值增益进一步下降。基于相位屏技术的数值仿真结果验证了本文研究。