[發(fā)明專利]一種未來半小時內(nèi)單站UHF頻段電離層閃爍事件發(fā)生時長的預測方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010746590.8 | 申請日： | 2020-07-30 |
| 公開（公告）號： | CN111830596B | 公開（公告）日： | 2021-12-03 |
| 發(fā)明（設計）人： | 張紅波;王飛飛;劉玉梅;盛冬生 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國電波傳播研究所（中國電子科技集團公司第二十二研究所） |
| 主分類號： | G01W1/10 | 分類號： | G01W1/10;G08B21/10;G08B21/18 |
| 代理公司： | 青島博雅知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 37317 | 代理人： | 封代臣 |
| 地址： | 266107 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 未來 半小時 內(nèi)單站 uhf 頻段 電離層 閃爍 事件 發(fā)生 預測 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種未來半小時內(nèi)單站UHF頻段電離層閃爍事件發(fā)生時長的預測方法，包括如下步驟：步驟1，在地磁緯度9度至12度之間的低緯地區(qū)的單站持續(xù)監(jiān)測靜軌通信衛(wèi)星UHF頻段信號的電離層閃爍指數(shù)
技術領域
本發(fā)明屬于衛(wèi)星通信和雷達領域，特別涉及該領域中的一種未來半小時內(nèi)單站UHF頻段電離層閃爍事件發(fā)生時長的預測方法。
背景技術
在電離層正常的電子密度背景上漂浮著密度不等、尺度不等的電離體，稱為電離層不均勻體。當衛(wèi)星信號在電離層不均勻體中傳播時，會引起傳播路徑和傳播時間的改變，使得信號的振幅、相位以及到達角發(fā)生快速起伏變化，導致信號衰落、頻移等，被稱為電離層閃爍。電離層閃爍效應會直接影響衛(wèi)星通信、雷達和測控等電子信息系統(tǒng)的誤碼率、通信質(zhì)量、定位精度、作用距離等性能指標，電離層閃爍甚至會導致UHF頻段衛(wèi)星通信中斷，P頻段SAR雷達無法成像、P頻段遠程相控陣雷達的目標定位精度下降等不良影響，因此通過監(jiān)測、建模、告警與預報預警等空間天氣保障工作，可減緩電離層閃爍對UHF頻段衛(wèi)星通信和P頻段遠程目標監(jiān)視雷達系統(tǒng)等電子信息系統(tǒng)的不利影響，具有重要應用價值。
UHF頻段電離層閃爍事件預警信息是提前應對電離層閃爍不利影響的重要依據(jù)，因此，未來半小時內(nèi)UHF頻段電離層閃爍事件發(fā)生時長的有效預警信息將極大提升UHF頻段衛(wèi)星通信和P頻段遠程目標監(jiān)視雷達系統(tǒng)等對電離層閃爍事件的應對能力。
在現(xiàn)有技術中，尚未發(fā)現(xiàn)UHF頻段電離層閃爍事件發(fā)生時長相關的學術論文或者專利。類似技術中，美國軍方研發(fā)了一個UHF頻段衛(wèi)星通信電離層閃爍異常短期預報模型，該模型通過全球中低緯地區(qū)部署的UHF頻段電離層閃爍觀測站的實時數(shù)據(jù)驅(qū)動，利用觀測到的電離層閃爍發(fā)生區(qū)域，綜合電離層閃爍漂移運動規(guī)律，可提前1—3個小時預報觀測區(qū)域以東的其它地區(qū)電離層閃爍發(fā)生情況，該模式不含觀測站上空未來半小時內(nèi)UHF頻段電離層閃爍事件發(fā)生時長的預測方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題就是提供一種未來半小時內(nèi)單站UHF頻段電離層閃爍事件發(fā)生時長的預測方法，可有效解決一個UHF頻段電離層閃爍事件連續(xù)發(fā)生多長時間的預測問題，可用于UHF頻段衛(wèi)星通信和P頻段遠程目標監(jiān)視雷達系統(tǒng)低緯地區(qū)電離層閃爍影響的預報預警。
本發(fā)明采用如下技術方案：
一種未來半小時內(nèi)單站UHF頻段電離層閃爍事件發(fā)生時長的預測方法，其改進之處在于，包括如下步驟：
步驟1，在地磁緯度9度至12度之間的低緯地區(qū)的單站部署一臺UHF頻段電離層閃爍監(jiān)測儀，持續(xù)監(jiān)測靜軌通信衛(wèi)星UHF頻段信號的電離層閃爍指數(shù)S4數(shù)據(jù)；
步驟2，通過電離層閃爍事件自動識別算法檢測UHF頻段電離層閃爍事件的存在與否：
以30分鐘的S4觀測數(shù)據(jù)為UHF頻段電離層閃爍事件自動識別單元，如果連續(xù)15分鐘的S4≥0.2，則判定為存在一個UHF頻段電離層閃爍事件，標記UHF頻段電離層閃爍事件起始時刻的北京時間tbjeb，單位為小時；
步驟3，計算UHF頻段電離層閃爍事件起始的日落后時間，以及累積的UHF頻段電離層閃爍事件發(fā)生時長：
步驟31，針對當前時刻還在發(fā)生的UHF頻段電離層閃爍事件，計算UHF頻段電離層閃爍事件起始時刻的日落后時間teb，即UHF頻段電離層閃爍事件起始時刻相對于本地電離層F層日落后的時間，單位為分鐘，具體計算公式如下：
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