[发明专利]一种太阳闪烁下深空电磁波信道传播建模方法

权利要求书

1.一种太阳闪烁下深空电磁波信道传播建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A、确定深空电磁波传播信道的几何特征，即太阳、地球、行星探测器之间的相对位置，判断行星探测器与太阳的位置关系是上合、下合还是其它位置关系；

步骤B、确定电磁波传播时的空间环境特征，包括：太阳活动所处的周期状态，是否存在太阳耀斑和日冕抛射物活动；

步骤C、根据步骤B中所确定的空间环境特征，将太阳活动状态输入WSA-ENLIL太阳风模型，进而计算太阳风速度、太阳风等离子体密度和温度；

步骤D、利用步骤C中计算得到的太阳风等离子体密度计算深空电磁波传播路径上的总电子含量；

步骤E、根据所计算得到的总电子含量进一步计算总电子含量的变化指数，并根据总电子含量的变化指数判断太阳闪烁强度；

步骤F、根据太阳闪烁强度分别进行深空电磁波信道传播建模，若属于弱太阳闪烁，则采用α-μ分布构建深空电磁波信道传播模型，若属于强太阳闪烁，则采用κ-μ分布构建深空电磁波信道传播模型；

步骤G、利用经验太阳风等离子体密度模型计算深空电磁波传播路径上的总电子含量，并进一步计算总电子含量的变化指数；

所述步骤G中，利用经验太阳风等离子体密度模型计算深空电磁波传播路径上的总电子含量的方法为：

其中R₀为太阳半径，R为相对于太阳中心的径向距离，a、b、c、d为待定系数；N_e为步骤C中计算得到的太阳风等离子体密度，则总电子含量为：

其中，TEC表示深空电磁波传播路径的总电子含量，N_e为所述太阳风等离子体密度，L表示深空电磁波的传播路径，sw表示太阳风，表示太阳风等离子体密度沿着电磁波传播路径的积分；

步骤H、利用步骤G中计算得到的总电子含量变化指数为输入，重复步骤F，并设定确信因子θ₁和θ₂，且θ₁+θ₂=1；

步骤I、利用实际观测数据拟合计算得到确信因子θ₁和θ₂的具体赋值，并确定最终的深空电磁波的太阳闪烁信道传播模型。

2.根据权利要求1所述的一种太阳闪烁下深空电磁波信道传播建模方法，其特征在于：所述步骤A中太阳、行星探测器、地球的上合几何关系为行星探测器和地球分别处于太阳两侧，太阳、行星探测器、地球的下合几何关系为行星探测器和地球位于太阳同侧；上合时太阳闪烁影响大，下合时太阳闪烁影响小；所述步骤A中，进一步考虑太阳、地球、行星探测器的夹角α_SEP，其为太阳地球连线与地球行星探测器连线之间的夹角，且α_SEP越小，太阳闪烁影响越大。

3.根据权利要求1所述的一种太阳闪烁下深空电磁波信道传播建模方法，其特征在于：所述步骤B中，空间环境特征包括考虑太阳活动状态，用F10.7指数、太阳黑子数、太阳耀斑和太阳日冕抛射物的状态来描述；所述步骤C中，将太阳活动状态输入WSA-ENLIL太阳风模型，通过WSA-ENLIL太阳风模型计算太阳风速度、太阳风等离子体的密度和温度。