[发明专利]电离层非相干散射雷达差分相位探测方法

摘要

本发明提供了一种电离层非相干散射雷达差分相位探测方法，步骤如下：1.计算机仿真与建模研究；2.非相干散射软件雷达验证测试:3.非相干散射雷达验证测试；4.根据计算机仿真和实际探测结果，优化改进雷达回波数值模型、参数提取算法、及实验方法。本发明能同时快速获取整个电离层高度的高精度电子密度、电子温度、离子温度、垂直于磁力线方向等离子体漂移速度等参数。

主权项

电离层非相干散射雷达差分相位探测方法，其特征在于具体步骤如下：1.计算机仿真与建模研究：（1）利用模糊函数理论进行雷达波形分析，针对不同的空间等离子体探测需求，得到最为合适的探测波形；（2）利用 Fokker‑Planck 模型仿真离子散射谱，得到了合适的电子散射谱仿真方法及不同离子的仿真散射谱；（3）运用 Appleton‑Hartree 理论对非相干散射雷达发射和接收的电磁波在电离层中的传播效应进行分析，并开发得到相应的计算机程序进行仿真；2.非相干散射软件雷达验证测试:（1）运用软目标雷达方程对非相干散射雷达回波数值模型建模，得到不同探测距离下同向极化接收通道输出的回波信号功率的回波功率剖面模型，以及得到了不同探测距离下正交极化接收通道输出信号的互相关函数的回波差分相位剖面模型；（2）运用最小二乘法等迭代算法，得到被测等离子体区域的物理参数，通过计算回波信号的多普勒谱得出准确的垂直于磁力线方向等离子体漂移速度，从回波功率谱中提取电子温度等信息；3.非相干散射雷达验证测试：使用雷达设备获取数据，提取电离层参数；并将多种设备的探测结果进行对比，以验证其正确性；4.根据计算机仿真和实际探测结果，优化改进雷达回波数值模型、参数提取算法、及实验方法。