一种用于确定高频天地波超视距雷达探测区域空间分布的方法

摘要

本发明提供一种用于确定高频天地波超视距雷达探测区域空间分布的方法，用以解决天地波雷达在海洋动力学参数探测过程中散射元定位的问题。该方法直接从发射站与接收站自身的关系出发，在不考虑电离层倾斜和地球曲率影响的条件下，将天波发射站关于电离层反射面作镜像映射，以天波发射站镜像、地波接收站为焦点，以传播群距离为椭圆定长，构筑空间椭圆（椭球面），确定探测的距离和等值线、距离分辨率和海面散射元的实际距离。本发明直接从发射站与接收站自身的关系出发来构造空间椭圆，通过等效的方式简化几何模型构造的过程，并且将海面散射元的实际分布与群距离、方位信息直接对应，便于实际探测区域和海面散射元实际距离的求解。

主权项

一种用于确定高频天地波超视距雷达探测区域空间分布的方法，其特征在于：直接从发射站与接收站自身的关系出发来构造空间椭圆，具体包括如下步骤：步骤1，在不考虑电离层倾斜和地球曲率影响的条件下，将天波发射站关于电离层反射面作镜像映射；步骤2，以天波发射站镜像、地波接收站为焦点，以传播群距离R为椭圆定长，构筑空间椭圆；其中每一个群距离可看作天波发射站镜像与散射元之间的距离和散射元到接收站之间距离之和；步骤3，确定探测的距离和等值线、距离分辨率；随着群距离的变化，形成一个椭球，该椭球与地平面相交，其切面位于海面的区域即为天地波雷达所探测的区域；椭球与海面的一簇交线即为距离和等值线，该等值线上的每一点离发射站镜像和接收站的距离等于群距离；距离和等值线所在椭圆的一个焦点为接收站，另一个焦点在发射站和接收站的连线上，其焦点位置及焦距都随着群距离而变化，随着群距离的增加，逐渐远离接收站；两椭圆之间的间隔即为距离分辨率；步骤4，对于群距离为R，方位角为θ的散射元，通过解三角形几何关系可得到散射元距离接收站的距离为：$R_3=\frac{R^2-4h^2-L^2}{2(R-Lcos\theta )}$其中，L为发射站和接收站之间的基线距离，h为电离层反射点高度。