检索结果-内蒙古大学图书馆

中国空间科学技术 2022年第3期42卷 114-123页

作者：王成赵海生刘波陈亮肖鹏刘露刘敏眭晓虹郭午龙中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室北京100094 中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室青岛266107

工作于低频波段的星载合成孔径雷达(SAR)信号会受到电离层的显著影响,因此在系统设计时必须考虑相应的补偿方法。基于此,首先开展了适用于低频大宽带SAR模式的电离层影响评估研究,建立了基于勒让德展开的五阶误差分析模型,可有效解决传... 详细信息

工作于低频波段的星载合成孔径雷达(SAR)信号会受到电离层的显著影响,因此在系统设计时必须考虑相应的补偿方法。基于此,首先开展了适用于低频大宽带SAR模式的电离层影响评估研究,建立了基于勒让德展开的五阶误差分析模型,可有效解决传统模型各阶次耦合问题。其次,针对背景电离层色散问题,开展了基于双频自聚焦算法的补偿研究,利用ALOS PALSAR数据进行了半物理仿真验证,电离层反演精度优于0.4TECU,可有效提升图像聚焦质量;针对法拉第旋转角误差,利用ALOS PALSAR回波散射矩阵信息开展了补偿研究,结果显示,相比官网提供的补偿参数,误差可进一步降低27%。上述基于回波数据本身的补偿研究,可避免第三方数据精度差、分辨率低、需地面接收机、传播路径不一致等问题,同时降低了载荷成本。最后,结合SAR高分辨率特性,基于回波的电离层反演可有效提高现有电离层探测能力,开展了PALSAR-垂测仪联合反演电子密度研究,其结果比仅垂测仪数据精度普遍提高了30%以上。研究成果可为未来低频星载SAR的系统设计提供技术支撑。

关键词：合成孔径雷达电离层色散闪烁法拉第旋转角误差补偿

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空间等离子体云精细化仿真及传播特性研究

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电波科学学报 2024年第1期39卷 56-64页

作者：谢守志赵海生许正文任光亮王成葛淑灿西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室西安710071 中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室青岛266107 中国空间技术研究院钱学森实验室北京100094

在电离层中释放钐(Sm)等活泼金属气体,通过光致电离或化学电离,能够人工生成空间等离子体云,以其作为散射体,可开展超短波超视距通信和探测研究。本文开展了电离层Sm释放的精细化效应仿真研究,考虑了热层风场、地磁场、Sm释放速度和流... 详细信息

在电离层中释放钐(Sm)等活泼金属气体,通过光致电离或化学电离,能够人工生成空间等离子体云,以其作为散射体,可开展超短波超视距通信和探测研究。本文开展了电离层Sm释放的精细化效应仿真研究,考虑了热层风场、地磁场、Sm释放速度和流量、运载器飞行速度等参量对Sm在电离层中扩散过程的影响。同时,采用射线追踪方法,研究了空间等离子体云的电波传播特性。结果表明释放参数和环境参数对等离子体云的形态和演化过程具有重要影响,等离子云在不同剖面形态各异,沿地磁场方向及风场方向出现明显拉伸,进一步对等离子体云的传播效应产生影响,导致电波在等离子体云不同剖面传播特性出现差异。

关键词：电离层化学物质释放钐空间等离子体云电波传播

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基于粒子群算法的室外配用电场景射线追踪优化方法

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电波科学学报 2023年第1期38卷 27-34页

作者：史锐博富子豪朱博于璐嘉耿绥燕赵雄文李清亮华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室青岛266107

为高效地利用射线追踪(ray tracing,RT)方法对室外配用电环境毫米波段进行传播特性研究,提出一种将RT方法与粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法相结合的RT优化方法.首先进行低分辨率RT,利用距离参数筛选出可能到达接收端... 详细信息

为高效地利用射线追踪(ray tracing,RT)方法对室外配用电环境毫米波段进行传播特性研究,提出一种将RT方法与粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法相结合的RT优化方法.首先进行低分辨率RT,利用距离参数筛选出可能到达接收端的射线发射角度,并将其划分成多个搜索区域;然后在每个搜索区域中利用PSO算法寻找最优路径.该方法的路径损耗仿真结果与传统RT仿真结果以及实测数据都表现出了良好的一致性,场强覆盖预测也和传统RT仿真结果相一致.结果表明,该方法在保证精确度的同时可以有效提高RT计算效率,并避免了传统RT中的接收球问题,具有一定的工程应用价值.

关键词：毫米波射线追踪(RT) 配用电场景电波传播粒子群优化(PSO)算法路径损耗场强覆盖

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微波散射特性测量的不确定度分析研究

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电子制作 2024年第14期32卷 30-35页

作者：李善斌张浙东张玉石黎鑫中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室山东青岛266107

根据微波散射特性测量系统定标和测量的实际过程,分析了影响微波散射特性测量系统的测量不确定度的主要因素,详细研究了其不确定度的主要来源和分析处理方法,最后给出了微波散射特性测量系统的不确定度分析结果。这种分析方法具有普遍... 详细信息

根据微波散射特性测量系统定标和测量的实际过程,分析了影响微波散射特性测量系统的测量不确定度的主要因素,详细研究了其不确定度的主要来源和分析处理方法,最后给出了微波散射特性测量系统的不确定度分析结果。这种分析方法具有普遍适用性,可用于其他相似系统的不确定度分析。

关键词：不确定度微波散射特性测量

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斜入射非线性电离层Langmuir扰动的电磁波传播特性

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物理学报 2022年第6期71卷 123-131页

作者：杨利霞刘超李清亮闫玉波安徽大学电子信息工程学院合肥230031 安徽大学信息材料与智能感知安徽省实验室合肥230031 中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室青岛266107

基于广义Zakharov模型,结合斜入射等离子体的时域有限差分(FDTD)方法与双流体力学方程,通过由二维麦克斯韦方程等价转换的一维麦克斯韦方程,与等离子体流体力学方程建立了一个电磁波以不同角度入射电离层传播的数值模型.分析推导出TEz... 详细信息

基于广义Zakharov模型,结合斜入射等离子体的时域有限差分(FDTD)方法与双流体力学方程,通过由二维麦克斯韦方程等价转换的一维麦克斯韦方程,与等离子体流体力学方程建立了一个电磁波以不同角度入射电离层传播的数值模型.分析推导出TEz波在斜入射非线性电离层等离子体的支配方程,然后推导了适用于计算电离层电磁波传播特性的FDTD算法.通过仿真来证明该方法在较小倾角下,电磁波对电离层加热形成Langmuir扰动及其传播特性的准确性和有效性.结果表明,在小角度入射下,大功率高频电磁波在电离层等离子体中的O波反射点附近激发出了Langmuir波,同时波粒相互作用导致O波转换为Z波并向电离层更高区域传播.本文进一步研究了基于电离层等离子体的电磁波传播特性,为全面深入分析电离层Langmuir扰动对电离层电波传播特性影响奠定数值算法的基础.

关键词：时域有限差分方法 Zakharov 方程斜入射 Langmuir 扰动

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基于柱坐标抛物方程的海上雷达覆盖范围研究

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电波科学学报 2022年第1期37卷 162-167页

作者：汪路遥邓小川廖成杨巨涛冯菊西南交通大学电磁所成都610031 中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室青岛266107

为预测雷达波在海面的全向传播特性,提出了基于柱坐标抛物方程(parabolic equation,PE)的电波传播模型,用于海上雷达覆盖范围的研究.从亥姆霍兹方程出发,推导出柱坐标系下的前向PE形式.再利用PE通解中三角函数的正交性,求解各电波传播... 详细信息

为预测雷达波在海面的全向传播特性,提出了基于柱坐标抛物方程(parabolic equation,PE)的电波传播模型,用于海上雷达覆盖范围的研究.从亥姆霍兹方程出发,推导出柱坐标系下的前向PE形式.再利用PE通解中三角函数的正交性,求解各电波传播模式的激励系数,结合分步傅里叶变换实现柱坐标PE的步进迭代算法,以预测电波在空间的传播特性.数值算例表明:本文提出的柱坐标PE可突破传统三维直角坐标PE约30°的近轴传播的局限性,实现方向面上的全向计算;相较于准三维PE具有更高的计算精度.基于上述方法,研究了大气波导、粗糙海面对雷达探测性能的影响,仿真结果对构建海上数字化战场具有重要的指导意义.

关键词：电波传播柱坐标抛物方程覆盖范围分步傅里叶解法

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一种分段的超短波对数周期天线设计与实验

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现代电子技术 2024年第3期47卷 12-17页

作者：唐金彪李相强崔玉国乔小斌西南交通大学物理科学与技术学院四川成都610031 中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室山东青岛266107

超短波的传播方式主要为视距传播,这种传播方式需要天线具有强方向性且有较高的增益。而对数周期天线是一种超宽带、中等增益的天线,非常适用于超短波通信。然而在超短波频段下,常规对数周期天线的长度较长,小型化程度不高。为了实现超... 详细信息

超短波的传播方式主要为视距传播,这种传播方式需要天线具有强方向性且有较高的增益。而对数周期天线是一种超宽带、中等增益的天线,非常适用于超短波通信。然而在超短波频段下,常规对数周期天线的长度较长,小型化程度不高。为了实现超短波对数周期天线的小型化,提出一种分段的超短波对数周期天线的设计方案。根据应用需求,在满足天线增益的情况下,采用分段设计缩减天线长度,同时调整集合线之间的夹角,以实现天线的阻抗匹配。经过仿真设计,天线在30~70 MHz频段内典型增益大于8 dBi,天线的长度缩减至7 m。采用基于无人机飞行平台的外场测试系统对天线进行实验测试,测试结果表明,天线在工作频率范围内驻波比小于1.5,测试与仿真的辐射特性基本一致。该天线具有带宽宽、增益高、结构简单等特点,可以满足实际场景中超短波天线的需求。

关键词：超短波对数周期天线超短波天线分段设计天线测试地面

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基于稀疏采样传播数据和决策树算法的蒸发波导反演

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微波学报 2023年第4期39卷 78-82,94页

作者：黄凯岭王安琪赵强郭相明杨利霞安徽大学信息材料与智能感知安徽省实验室合肥230601 中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室青岛266107

蒸发波导的超视距传播特性是影响海上无线电系统性能的重要因素,准确预测蒸发波导是进行系统评估的基础。文中提出一种基于稀疏采样传播数据和决策树轻量梯度提升机(Light Gradient Boosting Machine,LightGBM)算法的蒸发波导反演方法... 详细信息

蒸发波导的超视距传播特性是影响海上无线电系统性能的重要因素,准确预测蒸发波导是进行系统评估的基础。文中提出一种基于稀疏采样传播数据和决策树轻量梯度提升机(Light Gradient Boosting Machine,LightGBM)算法的蒸发波导反演方法。首先,采用抛物方程方法仿真得到稀疏采样传播数据并构建训练集和测试集;其次,使用决策树LightGBM算法搭建反演模型,通过不断调参改进模型的精度以达到较高的反演准确度;最后,调用训练好的LightGBM模型进行蒸发波导反演,并对反演结果的概率分布进行了分析。结果表明,基于稀疏采样传播数据的蒸发波导反演方法能够有效且快速地实现蒸发波导反演,为海上蒸发波导预测提供了一种新途径。

关键词：蒸发波导反演传播数据决策树轻量梯度提升机算法抛物方程

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曲靖地区电离层多参数变化特征

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空间科学学报 2022年第6期42卷 1122-1128页

作者：代连东丁宗华杨嵩苗建苏许正文吴健中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室青岛266107 昆明电磁波环境国家野外科学观测研究站曲靖655500

利用电波环境观测网曲靖站电离层垂直探测仪数据(2008-2018),分析了该站电离层多参数(包括fmin,f_(0)E_(s),h’E_(s),f_(0)E,f_(0)F_(1),f_(0)F_(2),h’F,MUF(3000)F_(2)等)随太阳活动、季节、地方时的变化特征。结果表明,fmin,f_(0)E_(s),h’E_(s)随太阳活动变化不明显,f_(0)E,f_(0)F_(1),f_(0)F_(2),h’F,MUF(3000)F_(2)与太阳活动变化具有相关性,f_(0)F_(2)经常发生日落增强现象,同时各自具有独立性;与拉萨、乌鲁木齐地区f_(0)F_(2),h’F,f_(0)E_(s)变化特征对比,发现地方时与月份变化趋势相同,但是极值出现的位置有所不同,这可能与各地区的地理纬度和地形等因素有关;h’F夜间大于白天,在日出日落时段有突然上升现象,冬季的h’F一般都小于其他季节;MUF(3000)F_(2)与f_(0)F_(2)的变化特征相似,白天值高于夜晚值,春秋分季高于夏冬季,太阳活动高年日落后MUF(3000)F_(2)一直维持较高值并持续到03:00-04:00 LT。

关键词：曲靖电离层垂直探测仪参数特征

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VHF雷达回波距离拓展特性频率依赖关系研究

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电波科学学报 2022年第2期37卷 314-320页

作者：李统乐李海英徐彬张雅彬刘瑶西安电子科技大学西安710071 中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室青岛266107

针对相干散射雷达探测中受方向敏感性的影响产生距离拓展的现象,研究了在不规则体尺度参数影响下回波距离拓展特性与雷达频率之间的依赖关系.基于相干散射雷达回波方程,对回波展宽随不规则体尺度变化进行了计算,开展了雷达工作频率与距... 详细信息

针对相干散射雷达探测中受方向敏感性的影响产生距离拓展的现象,研究了在不规则体尺度参数影响下回波距离拓展特性与雷达频率之间的依赖关系.基于相干散射雷达回波方程,对回波展宽随不规则体尺度变化进行了计算,开展了雷达工作频率与距离拓展特性依赖关系的仿真,得到了雷达工作频率-展宽宽度拟合斜率随不规则体尺度变化规律.结果表明,回波展宽宽度与雷达频率之间为线性相关,拟合斜率与不规则体纵向尺度之间存在一一对应的关系,通过线性回归计算的斜率可以用于反推不规则体的纵向尺度参数.由于斜率计算无需获取绝对的雷达天线增益、馈线损耗和发射功率等参数,因此可为未标定的VHF雷达提供一种新的不规则体尺度探测方法,这对开发新的不规则体探测技术具有重要意义.

关键词：电离层不规则体 VHF相干散射雷达距离拓展特性尺度参数

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