大氣擾動(dòng)對(duì)深空通信天線組陣性能的影響
本文選題:大氣結(jié)構(gòu)常數(shù) + 大氣擾動(dòng); 參考:《電波科學(xué)學(xué)報(bào)》2016年06期
【摘要】:利用單站GNSS精密單點(diǎn)定位原理(Precise Point Positioning,PPP)解算天頂方向的對(duì)流層大氣天頂延遲,并對(duì)其一天內(nèi)的變化進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均,結(jié)合經(jīng)典的Kolmogorov-Obukhov“2/3”擾動(dòng)理論和隨機(jī)場(chǎng)理論,基于對(duì)流層天頂延遲與大氣折射率的時(shí)變相關(guān)性獲得大氣結(jié)構(gòu)常數(shù)C_n,并分析了不同大氣擾動(dòng)強(qiáng)度下的二元天線陣大氣相位誤差.通過計(jì)算我國(guó)北京、上海、昆明、烏魯木齊四個(gè)甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量(Very Long Baseline Interferometry,VLBI)深空站處不同時(shí)間的C~2_n,評(píng)估各站點(diǎn)大氣環(huán)境的擾動(dòng)特性對(duì)X/Ka頻段天線陣系統(tǒng)工作性能的影響,統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明:除了北京、烏魯木齊站在1月份的相位誤差相對(duì)較小外,各站其他時(shí)間在Ka頻段的相位誤差大多數(shù)達(dá)到25°以上,北京的7月和上海的4月甚至高達(dá)50°以上,會(huì)嚴(yán)重降低天線陣信噪比合成性能,影響地面站與深空探測(cè)器之間的大容量通信.
[Abstract]:The tropospheric zenith delay in the zenith direction is calculated by using the principle of precise single point positioning of single station GNSS. The variation of the troposphere in the zigzag direction is statistically averaged, combined with the classical Kolmogorov-Obukhov "2 / 3" perturbation theory and random field theory.Based on the time-varying correlation between tropospheric zenith delay and atmospheric refractive index, the atmospheric structure constant C _ S _ n is obtained, and the atmospheric phase error of binary antenna array under different intensity of atmospheric disturbance is analyzed.By calculating four very long baseline interferometric measurements in Beijing, Shanghai, Kunming and Urumqi at different times at very Long Baseline interferometric VLBI, the effects of atmospheric environment disturbance characteristics on the performance of X/Ka antenna array system are evaluated.The results show that except for Beijing, the phase error of Urumqi station in January is relatively small, most of the phase errors in Ka-band are above 25 擄at other time, and even more than 50 擄in July in Beijing and April in Shanghai.The signal-to-noise ratio (SNR) synthesis performance of antenna array will be seriously reduced, and the large capacity communication between earth station and deep space detector will be affected.
【作者單位】: 中國(guó)電波傳播研究所;
【分類號(hào)】:TN011.3
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,本文編號(hào):1735319
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