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1.包围地球的大气层从地面一直延伸到几千公里高度,从下到上可分为对流层、平流层、电离层和磁层四层。无线电波在大气层中传播时,由于在各层中的传播速度变化而产生的效应称为大气折射,它对雷达定位、多普勒测速、通信、导航都有影响。所测得的目标角度、距离、高度都存在大气折射误差。大气折射误差可根据大气结构计算求出,称为大气折射误差修正。
2.射线理论是研究大气折射的基本理论。当无线电波在不均匀介质中传播且其内部反射可忽略时,可用几何光学近似方法对其进行研究。略去地磁场影响,电离层和对流层均为四维(三维空间与时间)不均匀各向同性介质,其中射线是由费马原理推导出的偏微分方程组描述的空间曲线。对四维不均匀大气的大量测量结果表明,通常大气随离地高度的变化比沿球面方向的变化大1~3个量级。因此,在大气折射误差修正中,可假设大气层是球面分层,这时射线服从球面斯涅耳定律。
3.当用等效地球代替真实地球后,除弯曲射线变为直射线外,目标的测得仰角、真实高度、测得距离与地面距离基本都不改变。在计算传播电路时常使用此法。在精度要求不高时,低空对流层折射修正也可采用此法。直接根据球面斯涅耳定律与几何关系,可求得较精确的大气折射误差。
4.由于大气层是假定为球面分层、大气结构具有随机起伏且探测有误差等原因,大气折射误差修正具有不准确性,即大气折射误差修正存在残差。大气折射误差修正残差主要是系统误差,它可用模型表示:距离误差残差在高仰角时与测得仰角余割成正比,在低仰角时是测得仰角余割的三次代数式;仰角误差残差在高仰角时与测得仰角余切成正比,在低仰角时是测得仰角余切的三次代数式。
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GMT+8, 2024-9-30 05:18
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