System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种海上微波传播模型修正评估方法及系统技术方案_技高网

一种海上微波传播模型修正评估方法及系统技术方案

技术编号:40356633 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-09 14:42
一种海上微波传播模型修正评估方法,包括步骤1,建立初步的电波传播模型和电波环境模型:步骤2,修正实测电波环境数据:步骤3,调整关键参数:步骤4,对电波传播预测分析结果的精细化修正。本发明专利技术方法基于现有的海上微波传播模型,通过对海上微波传播模型的修正评估,获取更加准确、可靠和实用的微波传输参数。不仅可以应用于微波通信技术领域,也可以广泛应用于其他相关领域,具有很高的实用价值和推广前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于海上通信领域,特别涉及该领域中的一种海上微波传播模型修正评估方法及系统,旨在提高海上无线电通信质量。


技术介绍

1、随着现代通信技术的不断发展,无线电通信成为人们日常生活中必不可少的一部分。现阶段,无线电技术已经相当成熟,在高速发展的信息化时代中,海上无线电通信也越来越被重视。然而在海上通信过程中,受到包括海面状态、天气变化、海水盐度、温度等环境因素干扰,面临各种传输问题,要么信号弱且模糊,要么完全无法传输,使得微波传播模型的计算结果不理想,给海上通信带来了诸多困难,不仅造成通信质量低下,也对海上安全和联系造成威胁。

2、在海上电波传播中,电子装备辐射信号的传播损耗是指发射信号的辐射源通过天线发射信号经海上大气中部均匀介质传播到达接收装备而产生的能量衰减。电波传播预测要重点考虑不同频段设备辐射电磁信号到达接收对象的强度及其经过传播媒介后产生的电磁环境效应情况,在海上环境下的装备用频,主要受到地(海)面、对流层(地面以上至约20公里处所在的空间)、平流层(20~60公里)、电离层(60~1000公里)等传播介质的影响,其中,大气波导、气候气象、地海面杂波及电特性等电波环境异常复杂。

3、为了解决这些问题,广泛应用的方法之一是建立针对海上微波传播的理论模型,按照此理论模型,可以进行精确的信号传输计算与预测,从而提高海上通信的质量和可靠性。然而,实际上由于微波信号在海上传输受环境影响较大,所以已有的海上微波传输模型仍存在部分局限性,例如使用固定的信号传播参数,无法考虑环境因素和变化的传输参数等。</p>

4、海上微波传播模型修正评估技术从发射信号等效辐射出天线口面,在海上大气中传输损耗后到达接收点的强度,用两者之间的差值与实际损耗测量值的逼近值来评估微波传播路径损耗的准确性,可以有效评估干扰信号对目标实施干扰的精度。

5、目前,国内外关于海上微波传播模型修正的研究主要针对国际电联发布的电波传播模型计算所得的结果,未能在模型修正上深入探讨,由于在海上广阔区域内,海上电波环境的传播介质大气密度不同,在不同季节上的温湿压等自然环境不同,其辐射在电磁空间的干扰强度直接影响到海上电波传播衰减的准确性,无法满足海上微波传播模型准确性的评估要求。


技术实现思路

1、本专利技术为了解决现有技术中海上辐射源传播一定距离后的信号强度因缺乏模型修正理论评估手段,无法满足海上微波传播预测准确性要求的问题,提供了一种海上微波传播模型修正评估方法及系统,可以提高海上电波传播模型预测的准确性。

2、本专利技术采用如下技术方案:

3、一种海上微波传播模型修正评估方法,其改进之处在于,包括如下步骤:

4、步骤1,建立初步的电波传播模型和电波环境模型:

5、将辐射源发射点和接收点之间的环境数据分开处理,选用国际电联itu528传播模型,预测辐射源空间位置的电波环境数据,建立初步的海上微波传播模型;

6、步骤2,修正实测电波环境数据:

7、根据辐射源空间位置,对海上自然环境数据和海上固定距离传播损耗进行监测,修正传播损耗及自由空间损耗;

8、步骤3,调整关键参数:

9、需要调整的关键参数包括自然环境数据、大气折射率和折射梯度、辐射源工作参数和传播路径距离;

10、步骤4,对电波传播预测分析结果的精细化修正:

11、依据微波传播模型修正评估体系,基于系统效能评估理论,实现海上微波传播模型修正的评估。

12、进一步的,所述的步骤1具体包括:

13、步骤11,确定选用国际电联传播模型:

14、确定选择国际电联itu528传播模型,不考虑海上大气密度不均匀因素,计算发射点到接收点的损耗值,选用航空移动业务空间传播分析模型itu-r p.528;

15、时间0至95%概率总损耗值r(0,95):

16、r(0,95)=r(0.50)+yr(0.95)

17、上式中,r(0.50)为时间50%概率的信号能量损耗值,yr为时间95%概率的信号能量损耗值;

18、r(0.50)=[pt+gt+gr-lb(0.50)]wanted-[pt+gt+gr-lb(0.50)]unwanted

19、上式中,pt为辐射源发射功率,gt为辐射源天线增益,gr为接收点天线增益,lb(0.50)为时间50%概率上电波传播损耗;

20、

21、上式中,lb(x)为不同时间概率上传播损耗,x为时间概率值;

22、步骤12,预测电波环境数据:

23、由于电波环境数据为统计中国区域的统计数据,经度范围65至145度,纬度范围10至55度,经度横坐标数据有9600个,纬度纵坐标数据有5400个,数据总量为:9600×5400,数据的经度间隔为:jk=(145-65)/9600≈0.00833度,纬度间隔为:wk=(55-10)/5400≈0.00833度;

24、将辐射源位置坐标定为:pos(lon,lat),定义经度坐标lon为横坐标,纬度坐标lat为纵坐标,左下角最小横坐标x0=lon—65度,纵坐标y0=lat-10度;则辐射源在电波环境数据总量9600×5400矩阵中的位置为:

25、纵坐标序列:y1=(lon—65)/jk,y2=(lon—65)/jk+120,

26、横坐标序列:x1=(lat—10)/wk,x2=(lat—10)/wk+120,

27、则辐射源在网格(x1,y1)、(x1,y2)、(x2,y2)、(x2,y1)中,对应矩阵点的电波环境数据为:d(x1,y1)、d(x1,y2)、d(x2,y2)、d(x2,y1);

28、采用线性插值方法,辐射源位置点到网格的四条边的归一化距离为r1、r2、r3、r4,则预测辐射源所处位置的电波环境数据:

29、dpos=r1×(r3×d(x2,y2)+r4×d(x2,y1))+r2×(r3×d(x1,y2)+r4×d(x1,y1))

30、步骤13,建立初步的海上微波传播模型。

31、进一步的,所述的步骤2具体包括:

32、步骤21,实测海上自然环境数据:

33、采用微型气象站对发射点所处位置的自然环境数据进行采集,包括:气压pat、温度tt、湿度rht、风向ddt、风速ut;

34、采用微型气象站对接收点所处位置的自然环境数据进行采集,包括:气压par、温度tr、湿度rhr、风向ddr、风速ur;

35、步骤22,海上固定距离传播损耗实测值lbf:

36、lbf=pt-pr

37、上式中,pt为辐射源发射功率,pr为接收点收到指定发射频率的功率值;

38、步骤23,修正传播损耗及自由空间损耗:

39、电波在自由空间传播的损耗公式为:

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【技术保护点】

1.一种海上微波传播模型修正评估方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述海上微波传播模型修正评估方法,其特征在于,所述的步骤1具体包括:

3.根据权利要求1所述海上微波传播模型修正评估方法,其特征在于,所述的步骤2具体包括:

4.根据权利要求1所述海上微波传播模型修正评估方法,其特征在于,所述的步骤3具体包括:

5.根据权利要求1所述海上微波传播模型修正评估方法,其特征在于,所述的步骤4具体包括:

6.一种海上微波传播模型修正评估系统,其特征在于,包括:

【技术特征摘要】

1.一种海上微波传播模型修正评估方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述海上微波传播模型修正评估方法,其特征在于,所述的步骤1具体包括:

3.根据权利要求1所述海上微波传播模型修正评估方法,其特征在于,所述的步骤2具体包括:

【专利技术属性】
技术研发人员:何国金姜继波颜军赵景智高峰王健
申请(专利权)人:中国电波传播研究所中国电子科技集团公司第二十二研究所
类型:发明
国别省市:

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