基于济南地区的对流层湿延迟模型对比研究

为提高济南地区对流层路径湿延迟测量精度,改善此地区大气折射修正误差,进一步提高该地区导航、定位、测控雷达等无线电测控系统的精度和性能,文中以济南站全球电信系统（Global Telecommunications System,GTS）探空数据计算的天顶湿延迟、斜路径湿延迟为比较基准,比较分析了利用Marcor技术、Hopfield模型、Ifadis模型所得到的对流层天顶湿延迟和斜路径湿延迟.比较结果表明:利用Marcor技术所得到的天顶湿延迟和斜路径湿延迟比其他模型得到的精度高,且仰角越低,斜路径湿延迟相对精度越高.这表明Marcor技术在济南地区具有很强的适用性,是获取高精度对流层湿延迟有效手段之一,有望逐步取代气象探空技术在工程中应用.     

利用温度权重函数反演大气温度廓线的相关理论研究

要利用温度权重函数反演大气温度廓线,首先要了解相关概念和理论。本文的主要研究内容是地基双通道微波 辐射计在大气温度廓线遥感和反演中的相关理论：5mm频段氧气吸收带的吸收特征;微波遥感大气温度辐射方程特性; 大气透过率和权重函数的计算。得出了上行和下行大气辐射方程温度权重函数的特性、不同观测高度和观测角度的大气 透过率、地基微波辐射计的权重函数。     

地基微波辐射计探测低层大气参数研究

基于地基微波辐射计扫频和扫角的通道选取方法,利用青岛气象站2005～2013 年探空数据结合BP神经网络训练数据来反演低层大气参数。将反演得到的低层大气参数与实际探空廓线对比,得到反演的均方根误差小于0.8K。在此基础上,联合辐射计测量参数提出了低层大气参数反演新模式的初步构架,为实时探测低层大气参数提供了更为合理的依据和方法。     

微波辐射计反演大气折射率的改进线性回归算法

提出了一种地基双通道微波辐射计反演大气折射率的改进线性回归算法,该算法将折射率干项和湿项的函数表达式作为地面气象参数的输入量,更好地反映了大气折射率与地面大气参数间的相关性,物理概念清晰.通过对伊春、哈尔滨、锦州、太原、青岛、广州、三亚地区不同月份的历史探空数据进行仿真计算,证明了所提算法的有效性,结果表明：利用改进线性回归算法反演大气折射率廓线的精度普遍在5 km以下,较原线性回归模型有所改善,尤其对近地面的大气折射率反演精度改善明显.     

地基微波辐射计分段正交神经网络方法遥感阴天大气

标准的正交神经网络方法利用一组自然正交函数将大气剖面展开,并采用神经网络的方法估计其正交函数的系数,该方法能够充分融合云底高度信息,提高阴天大气的反演精度.在此方法基础上,文章提出一种分段正交神经网络方法,即将大气剖面分为若干段,不同段采用不同的正交系数进行拟合,再利用神经网络估计其正交系数矩阵.结果表明,用此系数矩阵拟合阴天大气剖面较标准算法的相关系数更大,反演精度也更高.同时,利用青岛站微波辐射计实测数据验证了所提方法的有效性.     

微波辐射计与GPS 联合反演大气折射率

地基单站微波辐射计是被动反演对流层大气折射率剖面的一种有效设备,亮温是其进行反演的基础量.地基单站GPS(Global Position System)接收到的低仰角信号的斜路径延迟也是进行对流层折射率剖面反演的基础量.由于对流层的中低层大气变化较大,以上两种设备对其折射率的反演误差较大.将地基单站微波辐射计与地基单站GPS两种设备的实测数据相结合,建立联合反演模型,可以综合两种探测设备对大气不同层结的敏感性,有效改善对流层中低层折射率的反演精度.对太原和青岛两个地区历史探空数据的仿真反演结果验证了此联合模型的有效性.