一种短波射线追踪技术中的电离层混合建模方法技术

一种短波射线追踪技术中的电离层混合建模方法，它由输入模块、ＩＲＩ模块、ＱＰＳ模块和射线追踪模块组成八个步骤：一：输入待测时间、工作频率、发射机坐标、接收机坐标、天线仰角范围等初始参数；二：由发射机、接收机坐标计算出反射中点位置、地心角、大圆距离、方位角；三：由ＩＲＩ模型软件计算待测时间电波反射中点处的Ｅ层、Ｆ２层的有关参数；四：将由ＩＲＩ模型算出的各层参数传递给ＱＰＳ模型作为输入参量建立反射空间的多层准抛物等离子体频率分布；五：利用反射空间多层准抛物等离子体频率分布以群路径为自变量从发射机位置开始逐步求解射线追踪方程组，得到由发射机到接收机的电波群路径仿真值；六：在ＩＲＩ模型等离子体频率分布下进行射线追踪计算，得到ＩＲＩ模型下的电波群路径仿真值；七：开展试验，得到实测电波群路径；八：比较仿真值与实测值间的差距，验证混合建模方法的有效性。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种短波射线追踪技术中的电离层混合建模方法，其特征在于：它是由输入模块、ＩＲＩ模块、ＱＰＳ模块、射线追踪模块组成方法步骤，该四个模块间的位置、连接关系及信号走向是：用户在输入模块中输入待测时间、发射机与接收机地理坐标、天线仰角范围及工作频率初始参数，并由该模块自动算出电波反射中点地理坐标、地心角、大圆距离和方位角；ＩＲＩ模块根据待测时间和电波反射中点位置计算出电波发射区域的Ｅ层临界频率、Ｅ层最大电子浓度高度、Ｅ层半厚、Ｆ２层临界频率、Ｆ２层最大电子浓度高度、Ｆ２层半厚等参数；体频率梯度分布；设电离层由Ｅ层、Ｆ１层、Ｆ２层组成，且各层均为宁静电离层，不考虑地磁、扰动、梯度等影响，则各层的等离子体频率剖面可表示如下：ｆ↓［ＮＥ］↑［２］＝ａ↓［Ｅ］－ｂ↓［Ｅ］（１－ｒ↓［ｍＥ］／ｒ）↑［２］Ｅ层ｆ↓［Ｎｊ１］↑［２］＝ａ↓［ｊ１］－ｂ↓［ｊ１］（１－ｒ↓［ｊ１］／ｒ）↑［２］第一连接层，连接Ｅ层和Ｆ１层ｆ↓［ＮＦ１］↑［２］＝ａ↓［Ｆ１］－ｂ↓［Ｆ１］（１－ｒ↓［ｍＦ１］／ｒ）↑［２］Ｆ１层ｆ↓［Ｎｊ２］↑［２］＝ａ↓［ｊ２］－ｂ↓［ｊ２］（１－ｒ↓［ｊ２］／ｒ）↑［２］第二连接层，连接Ｆ１层和Ｆ２层ｆ↓［ＮＦ２］↑［２］＝ａ↓［Ｆ２］－ｂ↓［Ｆ２］（１－ｒ↓［ｍＦ２］／ｒ）↑［２］Ｆ２层上式中，ｒ为空间位置距地心的距离，ｆ↓［ＮＥ］为Ｅ层等离子体频率，ｆ↓［ｏＥ］为Ｅ层临界频率，ｒ↓［ｂＥ］为Ｅ层底高，ｙ↓［ｍＥ］为Ｅ层的半厚度，ｒ↓［ｍＥ］＝ｒ↓［ｂＥ］＋ｙ↓［ｍＥ］为Ｅ层最大电子浓度对应高度，ａ↓［Ｅ］＝ｆ↓［ｏＥ］↑［２］，ｂ↓［Ｅ］＝ａ↓［Ｅ］（ｒ↓［ｂＥ］／ｙ↓［ｍＥ］）↑［２］；ｆ↓［Ｎｊ１］为第一连接层等离子体频率，ｆ↓［ｏｊ１］为第一连接层临界频率，ｒ↓［ｂｊ１］为第一连接层底高，ｙ↓［ｍｊ１］为第一连接层的半厚度，ｒ↓［ｊ１］＝ｒ↓［ｂｊ１］＋ｙ↓［ｍｊ１］为第一连接层最大电子浓度对应高度，ａ↓［ｊ１］＝ｆ↓［ｏｊ１］↑［２］，ｂ↓［ｊ１］＝ａ↓［ｊ１］（ｒ↓［ｂｊ１］／ｙ↓［ｍｊ１］）↑［２］；ｆ↓［ＮＦ１］为Ｆ１层等离子体频率，ｆ↓［ｏＦ１］为Ｆ１层临界频率，ｒ↓［ｂＦ１］为Ｆ１层底高，ｙ↓［ｍＦ１］为Ｆ１层的半厚度，ｒ↓［ｍＦ１］＝ｒ↓［ｂＦ１］＋ｙ↓［ｍＦ１］为Ｆ１层最大电子浓度对应高度，ａ↓［Ｆ１］＝ｆ↓［ｏＦ１］↑［２］，ｂ↓［Ｆ１］＝ａ↓［Ｆ１］（ｒ↓［ｂＦ１］／ｙ↓［ｍＦ１］）↑...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阎照文，栗伟珉，谢树果，田国亮，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]