[发明专利]基于LoranC甚低频信号的低电离层D层探测系统及方法

权利要求书

1.基于LoranC甚低频信号的低电离层D层探测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、预先根据接收站预设的若干组收发参数-电离层D层状态数据进行被测点电离层D层正演，得到模拟天波相位差的集合；其中，每一组收发参数-电离层D层状态数据均包括LoranC台链坐标、接收站坐标、以及对应的电离层D层锐度以及虚高；

步骤2、接收站接收LoranC台链的甚低频波信号，根据接收到的甚低频波信号以及原始甚低频波信号，利用频谱相除方法得到天地波时延差；

步骤3、根据电磁波传播模型，计算LoranC台链到接收站的地波时延，并根据天地波时延差与地波时延之和计算出天波时延；

步骤4、将天波时延转换为实测天波相位差；

步骤5、以实测天波相位差为索引，在正演数据表中查找出对应的电离层D层状态数据。

2.根据权利要求1所述基于LoranC甚低频信号的低电离层D层探测方法，其特征在于：步骤1所述预先根据接收站预设的若干组收发参数-电离层D层状态数据进行被测点电离层D层正演，包括：根据预先接收站预设的若干组模拟天波相位差-电离层D层状态数据，使用LWPC模型进行被测点电离层D层正演。

3.根据权利要求1所述基于LoranC甚低频信号的低电离层D层探测方法，其特征在于：步骤3的实现包括以下步骤：

步骤3.1、计算LoranC台链到接收站的地波时延：

利用公式，计算地波时延；其中，Δt_G为地波时延；t_s为LoranC台链的发射时刻；t₂为接收站的接收时刻；ΔD为LoranC台链到接收站的距离；v为甚低频波传播速度；

步骤3.2、根据天地波时延差与地波时延之和计算天波时延：

利用公式，Δt_S＝Δt_G+Δt_SG，计算出天波时延，其中，Δt_S为天波时延；Δt_G为地波时延；Δt_SG为天地波时延差。

4.根据权利要求1所述基于LoranC甚低频信号的低电离层D层探测方法，其特征在于：步骤4所述将天波时延转换为实测天波相位差，包括：

利用公式，ΔP_S＝Δt_S×f×360°，将天波时延转换为实测天波相位差，其中，ΔP_S为实测天波相位差；f为甚低频波频率。

5.用于权利要求1-4任意一项权利要求所述基于LoranC甚低频信号的低电离层D层探测方法的系统，包括LoranC台链和接收站；其特征在于：还包括正演模块、接收模块、计算模块、转换模块以及查找模块；其中，

正演模块，用于预先根据接收站预设的若干组收发参数-电离层D层状态数据进行被测点电离层D层正演，得到模拟天波相位差的集合，其中，每一组收发参数-电离层D层状态数据均包括LoranC台链坐标、接收站坐标、以及对应的电离层D层锐度以及虚高；

接收模块，用于接收站接收LoranC台链的甚低频波信号，根据接收到的甚低频波信号以及原始甚低频波信号，利用频谱相除方法得到天地波时延差；

计算模块，用于根据电磁波传播模型，计算LoranC台链到接收站的地波时延，并根据天地波时延差与地波时延之和计算出天波时延；

转换模块，用于将天波时延转换为实测天波相位差；

查找模块，用于以实测天波相位差为索引，在正演数据表中查找出对应的电离层D层状态数据。