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对流层折射误差分析

梁毅  
【摘要】:随着无线电外测系统精度的不断提高,折射修正方法也不断地改进。从简单的等效地球半径法到普遍使用的射线追迹法,现在都已不能满足不断提高的测量精度要求,因此改进电波折射修正,已成为提高无线电外测系统精度的关键。 无线电波折射误差的修正,应当以大气折射指数时-空变化特性及其结构模式的预测为前提。对流层折射指数的空间变化以球面分层为其主要形态,同时也存在水平不均匀性和湍流状的随机不均匀性;在时间上则有年度、季节和昼夜时间及随机起伏的变化。基于折射指数的结构模式具有相当稳定的统计特性,在精度要求不太高的情况下,可以依据折射指数的平均分布模式来进行折射修正,如线性模式,指数模式,三段模式和双指数模式等。但是,在精度要求很高的情况下,平均折射指数分布模式就不能满足折射误差修正的要求,必须实时实地地获取实测分布剖面。 本文汲取有关对流层特性和大气折射修正的重要理论和技术,首先介绍大气结构和对流层的相关特性,并分析对流层中气象参数和折射指数的关系。随后,阐述对流层的折射效应和对流层中折射指数的结构模式,并且以球面分层的折射指数平均分布模式为基础,建立多种成都地区的对流层折射指数模型,通过分析和比较,得出相应的折射误差曲线图。接着,又利用一些简化的大气折射修正方法对折射误差进行修正,并通过对比分析指出其适用的范围。然后,再进一步运用三基地雷达系统折射修正的原理,对对流层中的折射误差进行修正仿真,并得到一些较为满意的实验结果,这些结果为今后该领域内的研究提供一定的技术参考。 接着,本文从修正公式的假设误差、大气结构的误差、大气随机起伏对折射修正的影响以及原始参数误差等几个方面介绍大气折射修正的残差。 最后,本文还简单地介绍对流层微波辐射计修正原理。这是一种能较精确


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