[发明专利]一种未来半小时内单站UHF频段电离层闪烁事件发生时长的预测方法

说明书

本发明公开了一种未来半小时内单站UHF频段电离层闪烁事件发生时长的预测方法，包括如下步骤：步骤1，在地磁纬度9度至12度之间的低纬地区的单站持续监测静轨通信卫星UHF频段信号的电离层闪烁指数S4数据；步骤2，通过电离层闪烁事件自动识别算法检测UHF频段电离层闪烁事件的存在与否：步骤3，计算UHF频段电离层闪烁事件起始的日落后时间，以及累积的UHF频段电离层闪烁事件发生时长：步骤4，利用未来半小时内单站UHF频段电离层闪烁事件发生时长预测模式，获得未来半小时内单站UHF频段电离层闪烁事件发生时长的预测数据。本发明所公开的预测方法，可有效解决一个UHF频段电离层闪烁事件未来持续发生多长时间的预测问题。

技术领域

本发明属于卫星通信和雷达领域，特别涉及该领域中的一种未来半小时内单站UHF频段电离层闪烁事件发生时长的预测方法。

背景技术

在电离层正常的电子密度背景上漂浮着密度不等、尺度不等的电离体，称为电离层不均匀体。当卫星信号在电离层不均匀体中传播时，会引起传播路径和传播时间的改变，使得信号的振幅、相位以及到达角发生快速起伏变化，导致信号衰落、频移等，被称为电离层闪烁。电离层闪烁效应会直接影响卫星通信、雷达和测控等电子信息系统的误码率、通信质量、定位精度、作用距离等性能指标，电离层闪烁甚至会导致UHF频段卫星通信中断，P频段SAR雷达无法成像、P频段远程相控阵雷达的目标定位精度下降等不良影响，因此通过监测、建模、告警与预报预警等空间天气保障工作，可减缓电离层闪烁对UHF频段卫星通信和P频段远程目标监视雷达系统等电子信息系统的不利影响，具有重要应用价值。

UHF频段电离层闪烁事件预警信息是提前应对电离层闪烁不利影响的重要依据，因此，未来半小时内UHF频段电离层闪烁事件发生时长的有效预警信息将极大提升UHF频段卫星通信和P频段远程目标监视雷达系统等对电离层闪烁事件的应对能力。

在现有技术中，尚未发现UHF频段电离层闪烁事件发生时长相关的学术论文或者专利。类似技术中，美国军方研发了一个UHF频段卫星通信电离层闪烁异常短期预报模型，该模型通过全球中低纬地区部署的UHF频段电离层闪烁观测站的实时数据驱动，利用观测到的电离层闪烁发生区域，综合电离层闪烁漂移运动规律，可提前1—3个小时预报观测区域以东的其它地区电离层闪烁发生情况，该模式不含观测站上空未来半小时内UHF频段电离层闪烁事件发生时长的预测方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种未来半小时内单站UHF频段电离层闪烁事件发生时长的预测方法，可有效解决一个UHF频段电离层闪烁事件连续发生多长时间的预测问题，可用于UHF频段卫星通信和P频段远程目标监视雷达系统低纬地区电离层闪烁影响的预报预警。

本发明采用如下技术方案：

一种未来半小时内单站UHF频段电离层闪烁事件发生时长的预测方法，其改进之处在于，包括如下步骤：

步骤1，在地磁纬度9度至12度之间的低纬地区的单站部署一台UHF频段电离层闪烁监测仪，持续监测静轨通信卫星UHF频段信号的电离层闪烁指数S4数据；

步骤2，通过电离层闪烁事件自动识别算法检测UHF频段电离层闪烁事件的存在与否：

以30分钟的S4观测数据为UHF频段电离层闪烁事件自动识别单元，如果连续15分钟的S4≥0.2，则判定为存在一个UHF频段电离层闪烁事件，标记UHF频段电离层闪烁事件起始时刻的北京时间t_bjeb，单位为小时；

步骤3，计算UHF频段电离层闪烁事件起始的日落后时间，以及累积的UHF频段电离层闪烁事件发生时长：

步骤31，针对当前时刻还在发生的UHF频段电离层闪烁事件，计算UHF频段电离层闪烁事件起始时刻的日落后时间t_eb，即UHF频段电离层闪烁事件起始时刻相对于本地电离层F层日落后的时间，单位为分钟，具体计算公式如下：