[发明专利]一种电离层闪烁发生概率季节变化相位角翕动预测方法

说明书

本发明公开了一种电离层闪烁发生概率季节变化相位角翕动预测方法，包括如下步骤：步骤1，用傅里叶函数表示电离层闪烁发生概率季节变化相位角随年积日的变化：步骤2，利用经验模式预测季节变化相位角的傅里叶函数角频率的翕动修正量：步骤3，利用修正后的傅里叶函数角频率计算修正后的电离层闪烁发生概率季节变化相位角。本发明所公开的电离层闪烁发生概率季节变化相位角翕动预测方法，能够给出中国低纬地区VHF/UHF/P频段电离层闪烁月发生概率峰值随太阳活动水平下降而向冬季月份推迟时间的预测信息，有助于提高VHF/UHF/P频段中国低纬地区电离层闪烁发生的预报准确度。

技术领域

本发明属于卫星通信和雷达领域，特别涉及该领域中的一种电离层闪烁发生概率季节变化相位角翕动预测方法，服务于VHF频段数据交换系统、VHF/UHF频段卫星测控、UHF/P频段天基SAR/远程目标监视雷达/卫星通信等系统的中国低纬地区电离层闪烁影响预报。

背景技术

在电离层正常的电子密度背景上漂浮着密度不等、尺度不等的电离体，称为电离层不均匀体。当卫星信号在电离层不均匀体中传播时，会引起传播路径和传播时间的改变，使得信号的振幅、相位以及到达角发生快速起伏变化，导致信号衰落、频移等，被称为电离层闪烁。电离层闪烁效应会直接影响卫星通信/雷达/测控等电子信息系统的误码率、通信质量、定位精度、作用距离等性能指标，因此，通过监测、建模、告警与预报预警等空间天气保障工作，可减缓电离层闪烁对VHF频段数据交换系统、VHF/UHF频段卫星测控、UHF/P频段天基SAR/远程目标监视雷达/卫星通信等电子信息系统的不利影响，具有重要应用价值。

在现有技术中，尚未发现电离层闪烁发生概率季节变化相位角翕动预测相关的学术论文或者专利。1985年，Tsunoda在其学术论文中指出了电离层闪烁发生的季节变化与本地地磁子午面与本地日落线之间夹角φ_doy存在较好相关，同时指出两者存在一定差异，限于缺乏相关研究数据，文中并未给出电离层闪烁发生概率季节变化观测数据与φ_doy之间的差异相关结论或者成果，特别是随太阳活动水平下降而向冬季月份推迟现象。此外，张红波等在已经获得授权的发明专利《一种中国低纬地区电离层闪烁发生概率预报方法》(CN105116469B)中，仅采用本地地磁子午面与本地日落线之间夹角φ_doy来预测电离层闪烁发生概率的宏观季节变化特性，也未包含实际电离层闪烁发生概率随太阳活动水平下降而向冬季月份推迟的相关预测模型或预测方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种电离层闪烁发生概率季节变化相位角翕动预测方法，通过电离层闪烁发生概率季节变化相位角翕动预测来解决电离层闪烁发生概率随太阳活动水平下降而向冬季月份推迟的建模预测问题。

本发明采用如下技术方案：

一种电离层闪烁发生概率季节变化相位角翕动预测方法，其改进之处在于，包括如下步骤：

步骤1，用傅里叶函数表示电离层闪烁发生概率季节变化相位角φ_doy随年积日的变化，其函数形式为：φ_doy＝a₀+a₁*cos(doy*w)+b₁*sin(doy*w)：

步骤1A，首先计算某一年全部的电离层闪烁发生概率季节变化相位角φ_doy，doy＝1,2,3,......,d_max，，d_max为一年总天数，闰年d_max＝366，平年d_max＝365；

步骤1B，构成两个向量：一是作为自变量的输入向量X_doy＝1,2,3,......,d_max，二是作为因变量的目标输出向量