[发明专利]卫星导航与通信环境甚低频法预报仪

说明书

本发明公开了卫星导航与通信环境甚低频法预报仪，包括预报仪本体，所述预报仪本体包括硬件模块和软件模块，所述硬件模块包括鞭状天线、抗混叠滤波器、低噪声放大器、A/D采集卡、计算机、铷原子频标和脉冲整形分频电路模块，所述鞭状天线的输出端与抗混叠滤波器的输入端连接，所述抗混叠滤波器的输出端与低噪声放大器的输入端连接，所述低噪声放大器的输出端与A/D采集卡的输入端连接，所述铷原子频标的输出端与脉冲整形分频电路模块的输入端连接，所述脉冲整形分频电路模块的输出端亦与A/D采集卡的输入端连接。本发明通过设置鞭状天线、A/D采集卡和计算机，解决了传统的卫星导航与通讯设备难以对太阳耀斑进行预测的问题。

技术领域

本发明涉及电磁波通信技术领域，具体为卫星导航与通信环境甚低频法预报仪。

背景技术

卫星通信近年来发展迅猛应用广泛，已成为国际、国内通信的重要手段，它具有传输距离远，覆盖面广，对地理环境要求不高，建设快等优点，由于卫星通信是一个开放的通信系统，因此，通信链易受到外部条件的影响。现如今，越来越多的研究表明，卫星导航与通信环境与太阳的活动密切相关，近些年，太阳活动剧烈爆发的太阳耀斑，使电离层的中的电子浓度剧烈增大，引发“电离层突然骚扰”，电离层的突然扰动、剧烈变化等情况会对通信、导航、航天产生危害，还会影响到卫星的通讯质量，甚至中断。耀斑级别可分为A、B、C、M、X五级，强度依次增强，其中M和X级别耀斑会给通讯造成严重的影响，因此，对卫星导航与通讯环境的预测是极为重要的。

当卫星信号穿越电离层时，由于电离层结构的不均匀性和易变性，信号的振幅和相位等特性迅速变化，形成电离层闪烁，电离层闪烁效应导致信号幅度相位、相位的随机起伏，使系统性能下降，严重时可造成卫星导航系统、通信系统信号中断，电离层的闪烁强度会随太阳活动而变化，当太阳活动剧烈时，电离层的闪烁强度会增强；同时增强的X线首先达到电离层，加速了处于电离层底部的D层电离，而VLF信号在地-低电离层波导中传播，由于D电离层的电离增加，使得其有效反射高度降低，造成VLF信号相位突然超前，但不会使VLF信号中断，而在宁静日，除日出和日落时间段外，VLF信号相位相对较稳定，因此，利用甚低频法预报卫星导航与通信环境具有很强的实现性，故本发明设计卫星导航与通信环境甚低频法预报仪来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了卫星导航与通信环境甚低频法预报仪，解决了传统的卫星导航与通讯设备难以对太阳耀斑进行预测的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：卫星导航与通信环境甚低频法预报仪，包括预报仪本体，所述预报仪本体包括硬件模块和软件模块，所述硬件模块包括鞭状天线、抗混叠滤波器、低噪声放大器、A/D采集卡、计算机、铷原子频标和脉冲整形分频电路模块，所述鞭状天线的输出端与抗混叠滤波器的输入端连接，所述抗混叠滤波器的输出端与低噪声放大器的输入端连接，所述低噪声放大器的输出端与A/D采集卡的输入端连接，所述铷原子频标的输出端与脉冲整形分频电路模块的输入端连接，所述脉冲整形分频电路模块的输出端亦与A/D采集卡的输入端连接，所述A/D采集卡的输出端与计算机的输入端连接。

优选的，所述软件模块设置在计算机内。

优选的，所述鞭状天线垂直于预报仪本体设置。

优选的，所述预报仪本体通过导线与计算机电性连接。

本发明提供了卫星导航与通信环境甚低频法预报仪，具备以下有益效果：本发明利用甚低频法预测太阳耀斑，进一步反演出耀斑的级别，从而预报对卫星的导航与通信环境的影响，可靠性强、移动性强，能实时同步数据、实时监测预报，具有很强的灵活性和适应性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明结构连接图；

图3为本发明工作原理图。