[发明专利]一种基于星地链路衰减效应的降雨强度测量方法

摘要

本发明公开了一种基于星地链路衰减效应的降雨强度测量方法，利用卫星通信信号穿过雨区时产生的衰减特征，测量星地链路在雨区传播路径上的平均降雨强度，包括如下步骤：首先在地面搭建卫星信号接收天线，确定卫星信号的频率、极化方式，利用卫星接收机记录信号强度；然后根据信号强度在降雨和非降雨天气下的变化分离出雨致信号衰减量；最后利用雨致衰减与降雨强度的关系反演得到传播路径上的平均降雨强度。该方法具有测量点多、覆盖范围广、时空分辨率高且架设和维护成本低等优点，只要有卫星天线架设的地方都能够用来测量降雨强度，可以弥补气象卫星时空分辨率低、天气雷达扫描有盲区、雨量计站点稀疏等缺点。

主权项

1.一种基于星地链路衰减效应的降雨强度测量方法，其特征在于，包括步骤：(1)确定卫星信号源，在地面架设用于接收卫星信号的卫星天线，建立卫星信号源与卫星天线之间的星地链路；(2)利用卫星天线在非降雨时和降雨时分别接收卫星信号源发出的卫星信号，记录非降雨和降雨状态下所接收到的卫星信号的强度，将两次信号强度求差，即可得到卫星强度因降雨产生的损耗，即雨致衰减A_rain；从降雨时接收到的卫星信号中提取出卫星信号的频率f、极化方式；(3)建立雨致衰减与降雨强度关系模型：A_rain＝αR^βl   (1)其中，α和β为幂律关系系数，l表示卫星信号在降雨区域中的等效传播路径长度，R表示降雨强度；(4)计算卫星信号在雨区中的等效传播路径l：其中，h_R表示雨顶高度，h_S表示天线海拔高度，θ表示卫星天线仰角，k表示等效地球半径因子，a表示平均地球半径；(5)将步骤(2)得到的雨致衰减A_rain和步骤(4)得到的等效传播路径长度l代入雨致衰减与降雨强度关系模型，得到降雨强度R。