吴文溢^1,,,
钟方平¹,
王万鹏¹,
陈西宏²,
朱丹¹
1.西北核技术研究所 西安 710024
2.空军工程大学防空反导学院 西安 710051
基金项目:国家自然科学基金(611701525)

详细信息

作者简介:吴文溢：男，1993年生，工程师，硕士，研究方向为高精度时间同步技术研究
钟方平：男，1966年生，研究员，博士生导师，研究方向为工程力学
王万鹏：男，1975年生，高级工程师，研究方向为爆炸力学
陈西宏：男，1964年生，教授，博士生导师，研究方向为大容量散射通信技术
朱丹：女，1982年生，工程师，研究方向为工程防护

通讯作者:吴文溢　18092161443@qq.com

中图分类号:TN011

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出版历程

收稿日期:2019-01-07
修回日期:2019-04-23
网络出版日期:2019-04-29
刊出日期:2019-10-01

Real-time Estimation of Tropospheric Scattering Slant Delay of Low-elevation Obtained by Improved Ray Tracing

Wenyi WU^1,,,
Fangping ZHONG¹,
Wanpeng WANG¹,
Xihong CHEN²,
Dan ZHU¹
1. Northwest Institute of Nuclear Technology, Xi’an 710024, China
2. Air and Missile Defense College, Air Force Engineering University, Xi’an 710051, China
Funds:The National Natural Science Foundation of China (611701525)


摘要
摘要:针对任意测站的对流层散射斜延迟估算时存在探空气象数据不易实时获取的不足，该文提出一种利用地面气象参数内插改进射线描迹计算公式的对流层散射斜延迟估计算法。该算法利用中纬度大气气象参数公式推导了折射指数随地心距变化的关系式，并采用气象参数内插方法获取温度变化率和水汽压变化率，克服了射线描迹法对探空数据的依赖。根据亚洲地区6个国际GPS服务(IGS)测站2012年的实测气象数据，验证了该文算法解算天顶延迟年平均偏差的绝对值在1 cm以内；选取基线距离适宜的3个测站分成3组散射通信比对站，利用射线描迹法计算了其在0°～5°入射角下全年的斜延迟，结果表明，3组比对站进行单向传输的最大斜延迟为17.03～33.10 m；进行双向时间比对相互抵消95%时，时间延迟为2.88～5.52 ns。
关键词:对流层散射/
斜延迟/
射线描迹法/
折射指数
Abstract:Considering the disadvantage of oblique delay estimation of tropospheric scattering at arbitrary stations, which is difficult to obtain real-time sounding meteorological data, an oblique delay estimation algorithm of tropospheric scattering based on improved ray tracing method with ground meteorological parameters is proposed. In order to get rid of the method’s dependence on radiosonde data, the algorithm infers the relationship between refractive index and altitude through the formula of meteorological parameters in the model of medium latitude atmosphere. The interpolation of meteorological parameters in the model of UNB3m is used to gain the coefficient of temperature and water vapor pressure. Meteorological data for 2012 from 6 International GNSS Service (IGS) stations in Asia are selected to test the applicability of new method, the results suggest that precision is less than 1 cm. Then, the tropospheric slant delays of three parts observation stations under different angles of incidence (0°～5°) are calculated by the modified algorithm. The results suggest that the maximum delay is 17.03～33.10 m in a single way time transfer. In two way time transfer, when the delay can counteract 95%, time delay is 2.88～5.52 ns.
Key words:Tropospheric scatter/
Slant propagation delay/
Ray tracing/
Refractive index



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