赵海生
- 作品数：30 被引量：49H指数：4
- 供职机构：中国电波传播研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金电波环境特性及模化技术国家重点实验室基金更多>>
- 相关领域：天文地球电子电信航空宇航科学技术理学更多>>
- 三频信标高精度TEC测量新方法被引量：4
- 2011年
- 电子总含量(TEC)是电离层探测的主要参量之一,作为层析(CT)的输入参量,TEC测量精度直接影响电离层CT成像的结果.过去主要采用双频信标测量TEC,由于相位积分常数的求解、系统硬件延迟等误差,使得TEC测量结果不能满足电离层CT高精度重建成像的要求.三频相干信标技术的出现,使得电离层天基测量技术有了新的发展.提出了基于三频信标的传播时延相位联合测量反演TEC的方法,融合三频信标在电子密度随机起伏探测和相位积分常数计算两方面的优势,进一步提高了TEC的测量精度.模拟结果显示利用此方法的三频信标TEC测量结果提高了电离层CT的精度.
- 赵海生许正文吴健王占阁刘琨李娜陈金松
- 关键词：电离层探测TEC
- 空间等离子体云超视距电波传播特性研究
- 2023年
- 通过在电离层中释放易电离金属物质人工生成空间等离子体云,可形成无线电波超视距传播的人工信道.基于人工空间等离子体云信道,可解决短波系统依赖于电离层状态的“靠天吃饭”问题,提升短波通信系统的抗干扰能力;亦可突破电离层的自然条件限制,拓展超视距传输的电磁频段范围,实现电波传播的新质能力.本文研究了Sm蒸气在电离层中的物理化学过程,建立了电离层Sm释放物理模型;仿真了空间等离子体云时空演化过程,利用射线追踪方法研究了空间等离子体云的超视距电波特性;建立了空间等离子体云全生命周期超视距散射模型,根据人工等离子体云电子密度强度及分布特性,将几何绕射理论引入人工等离子体云散射场的计算,研究了等离子体云地面散射场的时空变化特性.本文研究为人工空间等离子云超视距信息传输技术研究奠定了坚实基础.
- 张伟赵海生许正文郝书吉谢守志
- 关键词：电离层超视距电波传播
- 基于化学物质释放的电离层闪烁抑制方法研究被引量：1
- 2019年
- 中低纬地区经常发生的电离层闪烁,严重影响卫星链路的无线电信号传播过程,导致卫星通信导航信号质量下降,甚至中断.在电离层闪烁发生前的酝酿生成期,通过向电离层闪烁"种子因素"的等离子体泡内释放电子密度增强类化学物质,填充等离子体泡,改变等离子体环境特性,调控电离层动力学过程,能够降低电离层等离子体不稳定性增长率,进而抑制闪烁的发生.本文开展了基于化学物质释放的电离层闪烁抑制理论及方法研究,根据化学物质释放对电离层等离子体环境的影响,定量计算控制因素改变对不稳定性增长率的贡献,建立了基于电子密度增强类化学物质释放的电离层闪烁抑制物理模型,仿真了等离子体泡的填充过程及等离子体不稳定性增长率的演化过程.仿真结果表明该方法具有较好的闪烁抑制效果,为我国中低纬地区卫星信号电离层闪烁抑制研究奠定了理论基础.
- 赵海生许正文徐朝辉薛昆郑延帅谢守志冯杰吴健
- 关键词：电离层闪烁
- 星载SAR电离层探测及误差补偿被引量：2
- 2022年
- 工作于低频波段的星载合成孔径雷达(SAR)信号会受到电离层的显著影响,因此在系统设计时必须考虑相应的补偿方法。基于此,首先开展了适用于低频大宽带SAR模式的电离层影响评估研究,建立了基于勒让德展开的五阶误差分析模型,可有效解决传统模型各阶次耦合问题。其次,针对背景电离层色散问题,开展了基于双频自聚焦算法的补偿研究,利用ALOS PALSAR数据进行了半物理仿真验证,电离层反演精度优于0.4TECU,可有效提升图像聚焦质量;针对法拉第旋转角误差,利用ALOS PALSAR回波散射矩阵信息开展了补偿研究,结果显示,相比官网提供的补偿参数,误差可进一步降低27%。上述基于回波数据本身的补偿研究,可避免第三方数据精度差、分辨率低、需地面接收机、传播路径不一致等问题,同时降低了载荷成本。最后,结合SAR高分辨率特性,基于回波的电离层反演可有效提高现有电离层探测能力,开展了PALSAR-垂测仪联合反演电子密度研究,其结果比仅垂测仪数据精度普遍提高了30%以上。研究成果可为未来低频星载SAR的系统设计提供技术支撑。
- 王成赵海生刘波陈亮肖鹏刘露刘敏眭晓虹郭午龙
- 关键词：合成孔径雷达电离层色散误差补偿
- 电离层中Ba和SF_6复杂释放的电波传播效应研究被引量：1
- 2016年
- 单一点源方式的化学物质释放,一般仅能形成较简单的电离层扰动结构,对电磁波的影响频段和影响程度都较为局限,难以对甚高频(Very High Frequency,VHF)以上频段的无线电波产生显著影响.文章提出了一种Ba和SF_6两种不同性质物质组合的复杂释放方法,并利用水平分层介质传播理论,分别以150、400、1 000 MHz三个典型频率为代表,估算了VHF、超高频(Ultrahigh Frequency,UHF)和L频段常用卫星电波信号穿越扰动区后幅度和相位的闪烁情况.仿真结果表明,复杂释放方法产生的电离层扰动结构能够对VHF以上波段信号传播产生显著影响,且信号所受影响随着频率的提高而变弱.
- 冯杰赵海生许正文吴健徐彬
- 关键词：电离层甚高频超高频
- 太阳和地磁活动对高中低纬度站点Es层的影响被引量：2
- 2016年
- 关于地磁和太阳活动对Es层形成的影响,已有研究所得结论不同甚至相互矛盾.为研究太阳和地磁活动对Es层的影响,对4个太阳活动周期(1970—2010年)高中低纬度站点每小时Es层的参数进行了分析.结果表明太阳和地磁活动对Es层形成确实具有影响,而且不同纬度Es层与太阳和地磁活动的相关系数也不相同.同时对Es层各参数对于太阳和地磁活动不同反应的原因进行了解释.
- 杜鹏张雅彬胡艳丽赵海生徐彤
- 关键词：太阳活动地磁扰动分子离子
- 极区电离层加热的数值模拟与实验对比被引量：10
- 2012年
- 大功率无线电波能加热电离层等离子体,可以引起电离层电子温度和密度的扰动,实现电离层的人工变态.从电子的连续性方程、动量方程和能量方程出发,我们给出了地面人工大功率无线电波加热电离层的数值模型.通过对方程的数值求解,计算了极地电离层条件下,电子温度、电子密度的加热效应,讨论了泵波参数对加热效应的影响.研究结果表明,电子温度几乎在整个高度上表现为一致性的幅度增强,且在反射高度附近形成温度增强峰很平缓.电子密度在峰上高度附近形成密度谷,谷两侧存在密度增强.加热效应基本随加热功率的增大而增大,随加热频率的增大而减小.使用我国2008年1月在挪威进行的电离层加热实验的电离层参量作为仿真初值,对6个O波加热时刻进行了数值仿真,仿真结果与实验观测基本保持一致.
- 王占阁徐彬许正文吴健吴军赵海生
- 关键词：电离层加热数值模拟
- 南极地区Es特性研究
- 2012年
- Es是发生在电离层E层高度上的偶发电离增强结构,其电子密度最高可达E层背景电子密度的100倍以上。Es出现概率和强度全球分布不均,主要分布在中低纬度地区,极区也有较强Es出现并具有显著特点。极区Es的研究,对研究Es成因和物理机理具有重要科学意义。本文利用Syowa站(69.0°S,39.6°E)40余年的观测数据,选取临界频率和虚高两个参数,研究了南极地区Es强度特性、日变化、季节变化及长期变化特性。
- 赵海生许正文吴健
- 关键词：ES南极地区
- 电离层中性气体释放的早期试验效应研究被引量：3
- 2018年
- 在电离层释放电子吸附类中性气体能够引起电离层电子密度耗空,在释放之后快速形成"电离层洞";同时,由于释放气体的快速膨胀,挤压背景等离子体,在电离层洞的外边缘产生"壳状"电子密度增强结构,电离层洞和电子密度增强结构同时存在是释放早期试验效应的显著特征.本文研究了电离层中性气体释放的早期试验效应,建立了释放早期电子密度的时空演化物理模型,仿真了释放早期电子密度的时空演化过程,同时采用射线追踪方法研究了释放后10 s和120 s不同频率信号在扰动区的传播效应,并反演得到了电离层垂直探测电离图,反演结果与一次火箭喷焰的实际观测结果吻合较好,初步验证了本模型的正确性.
- 赵海生徐朝辉高敬帆许正文吴健冯杰徐彬薛昆李辉马征征
- 关键词：电离层六氟化硫
- 在轨发动机射流的电离层效应
- 2019年
- 卫星等航天器在轨运行期间,通过喷气实现姿态控制、轨道调整等特定需求.喷气射流与电离层相互作用,能够引起电离层环境改变,对星载设备产生重要影响.通过研究航天器在轨发动机喷气射流在电离层中的动力学及化学反应过程,建立射流的电离层效应物理模型,模拟了不同射流量及高度条件下喷气射流的运动过程、密度分布及电离层扰动效应.仿真结果表明,相同高度下,随着射流量增加,电离层扰动效应逐渐增强;相同射流量条件下,随着高度增加,电离层扰动效应逐渐减弱,扰动区域逐渐扩大.
- 赵海生许正文徐朝辉袁仕耿刘胜利吴健徐彬薛昆
- 关键词：电离层航天器喷气
