一种预测接收点附近一定范围内群时延的方法

摘要

一种预测接收点附近一定范围内群时延的方法，有七大步骤：一：确定发射及接收点经纬度坐标和预测的时间，构建射线传播环境；二：根据发射与接收点的地理信息，得到该两点间沿地球表面的大圆距离及发射仰角取值范围；三：在已构建好的射线传播环境下，求解射线方程和发射仰角的线性差值计算；四：对上步射线到达接收点处的近似仰角值进行差值计算，得到精确的仰角值；五：对仰角值进行小角度扩展，重新求解射线方程并对射线数据进行处理获得接收点附近的一簇射线轨迹；六：根据接收位置点坐标与射线群路径的对应关系，得到接收点附近的群路径分布；七：据射线传播的路径与时间关系，最终获得接收点附近一定范围内的群时延分布。本发明有应用前景。

主权项

1.一种预测接收点附近一定范围内群时延的方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一：确定发射点以及接收点的地理经纬度坐标，输入当前需要预测的时间，构建射线传播环境；步骤二：根据发射点与接收点的地理位置信息，得到发射点与接收点间沿地球表面的大圆距离及发射仰角可能的取值范围；大圆距离的计算公式为：设地球半径为R，球面上两点A、B的经纬度为A（α1，β1），B（α2，β2），大圆距离为D，则有：其中为A、B两点之间的夹角并由下式确定：步骤三：对于某一发射频率，在已构建好的射线传播空间环境下，求解球坐标系即r、θ、下的射线方程，并对发射仰角进行线性差值计算，得到最佳仰角近似值；即：在仰角的可能取值范围内，仰角值从某一初始值开始，每次计算后增加0.5°后重复计算，直至达到终止值；在球坐标系中，射线方程写成分量的形式：其中P'为群路径，k_r，k_θ，为波矢量在球坐标系中的三个分量，c为光速，H为哈密尔顿算符，r、θ、表示球坐标系的坐标变量；H与波矢量k、相折射指数n的关系为：其中，Re代表取实部；w为角频率；步骤四：通过步骤三的计算得到射线刚好能够到达接收点处的最佳仰角近似值后，对得到的该最佳仰角近似值进一步进行差值计算，得到相对精确的仰角值，使得在该仰角发射出的射线正好到达接收点；步骤五：对得到的仰角值进行小角度扩展，重新求解射线方程，获得到达接收点附近的一簇射线轨迹；对射线数据进行处理，提取射线群路径与大圆距离的对应映射，以此为依据进行线性插值计算，得到接收点附近位置点与发射点之间的大圆距离及射线群路径信息；步骤六：根据接收位置附近点坐标与射线群路径的对应关系，得到接收点附近的群路径分布；步骤七：据射线传播的路径与时间关系：t＝l/v，其中，t为时间延迟、l为路径差、v为传播速度，再次通过上述步骤五对精确仰角值小角度扩展后，重新求解步骤三中的方程，最终获得接收点附近一定范围内的群时延分布。