一種對(duì)流層散射通信斜延遲估計(jì)方法*

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(空軍工程大學(xué) 防空反導(dǎo)學(xué)院，西安 710051)

1 引 言

當(dāng)無線電波在對(duì)流層中傳播時(shí)，除沿途遭受折射外，還被對(duì)流層散射體再次輻射，這種通信方式即對(duì)流層散射通信。對(duì)流層散射可以做超視距傳播，使其在微波視距傳輸不可用時(shí)發(fā)揮作用。但由于對(duì)流層作用，電波在其中傳輸速度不等于真空中傳播速度，同時(shí)傳播路徑也發(fā)生彎曲，產(chǎn)生延遲效應(yīng)，因此需要估計(jì)對(duì)流層延遲[1]。

常見的對(duì)流層延遲改正模型包括天頂延遲(Zenith Troposphere Delay,ZTD)改正模型和斜延遲(Slant Propagation Delay,SPD)改正模型[2-8]。雖然這些映射函數(shù)在GPS導(dǎo)航定位以及衛(wèi)星通信中應(yīng)用廣泛，所計(jì)算的對(duì)流層斜延遲也比較準(zhǔn)確[9]，但是在對(duì)流層散射通信中直接應(yīng)用存在兩個(gè)問題：一是對(duì)流層散射通信中天線波束仰角一般都小于5°，映射函數(shù)方法在仰角小于5°的情況下誤差成幾何倍數(shù)增長(zhǎng)；二是對(duì)流層散射通信中電波信號(hào)在對(duì)流層內(nèi)散射延遲比穿透延遲要小[10]。

文獻(xiàn)[11]在獲取完整大氣結(jié)構(gòu)參數(shù)后以基于探空數(shù)據(jù)的射線描跡法計(jì)算的對(duì)流層延遲作為真值，分析比較了所提方法的準(zhǔn)確性。文獻(xiàn)[12]提出了改進(jìn)的射線描跡法并采用無人機(jī)校飛外場(chǎng)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了“神舟”系列飛船的對(duì)流層折射修正?？梢娭灰@取完整大氣結(jié)構(gòu)參數(shù)后，射線描跡法能夠精確計(jì)算電波傳播軌跡和對(duì)流層斜延遲。獲取氣象參數(shù)的是計(jì)算對(duì)流層延遲的關(guān)鍵，目前主要有探空氣球探測(cè)和模型計(jì)算兩種方法。探空氣球探測(cè)存在實(shí)時(shí)性差、費(fèi)時(shí)費(fèi)力等缺點(diǎn)，除非要求特別高的場(chǎng)合?！?br>