基于天线阵列的雷达系统设计与应用研究
发布时间：2021-09-03 03:25
地球空间环境包括中性和电离状态的地球高层大气、地球外部磁场及影响它们的太阳辐射,其与人类的生存与活动密切相关。地球空间环境涉及稀薄气体物理学,气体的导电性质,大气光化学,各种能量的粒子及其电磁辐射,以及磁化等离子体的行为。对于地球空间环境的探测研究和实际利用对于无线电通信、空间天气学、国防建设等等具有十分重要的意义。随着中国航天和空间技术的发展,对自主空间环境保障提出了日益迫切的需求,我国“十一五”中期投资建设了“子午工程”,其是是利用东经120度子午线附近,北起漠河、经北京、武汉,南至海南并延伸到南极中山站,以及东起上海、经武汉、成都、西至拉萨的沿北纬30度纬度线附近现有的15个监测台站,建成一个以链为主、链网结合的,运用地磁（电）、无线电、光学和探空火箭等多种手段,能够在地面持续运行的、综合性的、跨区域的大型空间环境观测网络。本文介绍的武汉 MST 雷达（Wuhan Mesosphere,Stratosphere,and Troposphere radar,Wuhan MST radar）和海南相干散射雷达（Hainan COherent Scatter Phased Array ...
【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１地球大气垂直分层结构??高层大气中气体分子或原子处于部分或完全电离状态
电离层的主要特性之一是在全球尺度上具有分层的结构。而在同一区域内，??电离层在重力场的作用条件下，其在垂直方向上的物理参数的变化远大于水平方??向。电离层的典型垂直结构分层（徐继生，２００７）如图１．２所示。由于太阳的影响，??夜间电离层电子密度数值有所降低。??１０００－１?ｆｖ－ｒ－Ｘ???，?ｌ＼＼?＼??６００－?＼?＼＼?＼??？?、、、、、、＇＇??１?Ｆｙ??６〇４＾＾Ｆ—－ｉ——－ｉ—ｉ—ｉ￣??１０?＼Ｏｚ?１０３?１０４?１０ｓ?１０６??电子密度｛ｃｍ＊＂３）???黑子教最大??黑子敖最小??图１．２电离层垂直结构示意图??电离层在垂直方向分为Ｄ、Ｅ和Ｆ层。Ｆ层又可分为Ｆ１和Ｆ２层。各个层之??间不固定，随着时间和季节等因素有这不同的变化，表１－１。???表１－１电离层典型分层???分层高度（ｋｍ）电子密度（ｎｒ３）??Ｄ?层?６０－１００?１０８－１０１０??Ｅ?层?１００－１６０?ｌＯ＾－ｌＯ１１??Ｆ１?层?１６０－２００?１０ｎ－１０１２??Ｆ２?层?２００?以上?１０１２－１０１３??Ｄ层是电离层中海拔高度最小的层，太阳辐射是影响Ｄ层的直接原因，Ｄ层??的逐渐出现和消失随着日出和日落的逐渐变化而变化，Ｄ层有显著的日变化，此??夕卜，还有季节变化。Ｄ层的电子密度也最小，其对电波主要表现为吸收作用。??Ｅ层的产生的主要原因是光化学反应和发电机效应。Ｅ层最显著的异常是偶??发Ｅ（ＥＳ）。在地磁场的作用下，风剪切（中性风水平速度随高度的变化）效应将会??压缩等离子体形成一个电离增强的薄层
环境中的地磁场、电场、中高层大气的风场、密度、温度和成分，电离层、磁层??和行星际空间中的有关参数，联合运作的大型空间环境地基监测系统（王赤等，??２００９），子午工程台站和空间环境监测设备配置示意图如图１．３所示（Ｗａｎｇ?Ｃ．，??２０１３）。??３?．??
【参考文献】：
期刊论文
[1]非相干散射雷达进展:从传统体制到EISCAT 3D[J]. 丁宗华,代连东,董明玉,许正文,吴健. 地球物理学进展. 2014(05)
[2]基于海南VHF雷达观测的低纬E区场向不规则体研究[J]. 尚社平,史建魁,阎敬业,杨国涛,王霄,燕春晓,王继红,吴琼之,南方. 空间科学学报. 2014(01)
[3]New Chains of Space Weather Monitoring Stations in China[J]. WANG Chi. Bulletin of the Chinese Academy of Sciences. 2013(01)
[4]Recent Development and Preliminary Results of Chinese Meridian Project[J]. WANG Chi,REN Liwen. 空间科学学报. 2013(01)
[5]VHF有源相控阵雷达数字收发单元设计实现[J]. 吴琼之,阎敬业,南方,闫州杰. 遥感技术与应用. 2012(02)
[6]东半球空间环境地基综合监测子午链简介[J]. 王赤,冯学尚,万卫星,腾云田,窦贤康,史建魁,袁庆智. 国际地震动态. 2009(06)
[7]我国电离层返回斜向探测研究40年[J]. 管荣生,谢树果,赵正予. 电波科学学报. 1999(04)
[8]我国空间物理学先驱桂质廷──纪念桂质廷教授100周年华诞[J]. 王燊,胡心如,赵修诜. 武汉大学学报(自然科学版). 1995(05)
[9]数字式电离层斜向探测系统[J]. 黄昌理,罗玉来,黄汝言. 电波科学学报. 1994(04)
[10]扩展二相码信号多普勒容限方法的研究[J]. 贾鸿志,胡庆武,朱晓华. 现代雷达. 1994(03)
硕士论文
[1]数字阵MST风廓线雷达系统设计[D]. 姚琪.南京理工大学 2010
本文编号：3380304
【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１地球大气垂直分层结构??高层大气中气体分子或原子处于部分或完全电离状态
电离层的主要特性之一是在全球尺度上具有分层的结构。而在同一区域内，??电离层在重力场的作用条件下，其在垂直方向上的物理参数的变化远大于水平方??向。电离层的典型垂直结构分层（徐继生，２００７）如图１．２所示。由于太阳的影响，??夜间电离层电子密度数值有所降低。??１０００－１?ｆｖ－ｒ－Ｘ???，?ｌ＼＼?＼??６００－?＼?＼＼?＼??？?、、、、、、＇＇??１?Ｆｙ??６〇４＾＾Ｆ—－ｉ——－ｉ—ｉ—ｉ￣??１０?＼Ｏｚ?１０３?１０４?１０ｓ?１０６??电子密度｛ｃｍ＊＂３）???黑子教最大??黑子敖最小??图１．２电离层垂直结构示意图??电离层在垂直方向分为Ｄ、Ｅ和Ｆ层。Ｆ层又可分为Ｆ１和Ｆ２层。各个层之??间不固定，随着时间和季节等因素有这不同的变化，表１－１。???表１－１电离层典型分层???分层高度（ｋｍ）电子密度（ｎｒ３）??Ｄ?层?６０－１００?１０８－１０１０??Ｅ?层?１００－１６０?ｌＯ＾－ｌＯ１１??Ｆ１?层?１６０－２００?１０ｎ－１０１２??Ｆ２?层?２００?以上?１０１２－１０１３??Ｄ层是电离层中海拔高度最小的层，太阳辐射是影响Ｄ层的直接原因，Ｄ层??的逐渐出现和消失随着日出和日落的逐渐变化而变化，Ｄ层有显著的日变化，此??夕卜，还有季节变化。Ｄ层的电子密度也最小，其对电波主要表现为吸收作用。??Ｅ层的产生的主要原因是光化学反应和发电机效应。Ｅ层最显著的异常是偶??发Ｅ（ＥＳ）。在地磁场的作用下，风剪切（中性风水平速度随高度的变化）效应将会??压缩等离子体形成一个电离增强的薄层
环境中的地磁场、电场、中高层大气的风场、密度、温度和成分，电离层、磁层??和行星际空间中的有关参数，联合运作的大型空间环境地基监测系统（王赤等，??２００９），子午工程台站和空间环境监测设备配置示意图如图１．３所示（Ｗａｎｇ?Ｃ．，??２０１３）。??３?．??
【参考文献】：
期刊论文
[1]非相干散射雷达进展:从传统体制到EISCAT 3D[J]. 丁宗华,代连东,董明玉,许正文,吴健. 地球物理学进展. 2014(05)
[2]基于海南VHF雷达观测的低纬E区场向不规则体研究[J]. 尚社平,史建魁,阎敬业,杨国涛,王霄,燕春晓,王继红,吴琼之,南方. 空间科学学报. 2014(01)
[3]New Chains of Space Weather Monitoring Stations in China[J]. WANG Chi. Bulletin of the Chinese Academy of Sciences. 2013(01)
[4]Recent Development and Preliminary Results of Chinese Meridian Project[J]. WANG Chi,REN Liwen. 空间科学学报. 2013(01)
[5]VHF有源相控阵雷达数字收发单元设计实现[J]. 吴琼之,阎敬业,南方,闫州杰. 遥感技术与应用. 2012(02)
[6]东半球空间环境地基综合监测子午链简介[J]. 王赤,冯学尚,万卫星,腾云田,窦贤康,史建魁,袁庆智. 国际地震动态. 2009(06)
[7]我国电离层返回斜向探测研究40年[J]. 管荣生,谢树果,赵正予. 电波科学学报. 1999(04)
[8]我国空间物理学先驱桂质廷──纪念桂质廷教授100周年华诞[J]. 王燊,胡心如,赵修诜. 武汉大学学报(自然科学版). 1995(05)
[9]数字式电离层斜向探测系统[J]. 黄昌理,罗玉来,黄汝言. 电波科学学报. 1994(04)
[10]扩展二相码信号多普勒容限方法的研究[J]. 贾鸿志,胡庆武,朱晓华. 现代雷达. 1994(03)
硕士论文
[1]数字阵MST风廓线雷达系统设计[D]. 姚琪.南京理工大学 2010
本文编号：3380304
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3380304.html
