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不规则地形上电波传播衰减特性预测研究
胡绘斌
1
姜永金
2
傅文斌
2
1.
总参
63
研究所 南京
210007 2.
空军雷达学院信息对抗系 武汉
430019
摘 要 通过抽取
DTED
格式数字地图的地球大圆二维剖面 结合
Longley-Rice
电波传播模型 设计了一个
预测不规则地形上雷达波传播特性的工程软件 该软件不仅考虑了不规则地形对电波传播所产生的多种干涉
效应和绕射效应 还充分考虑到了大气折射 对流层散射等效应对电波传播的影响 计算结果表明 该软件准
确可靠 且具有实时预测性
关键词 数字地图 不规则地形 电波传播 衰减预测
中图分类号
TN957
文献标识码
A
在雷达电子战综合仿真系统中 雷达电波在
复杂地形上传播时的衰减效应是必须考虑的因素
随着地理信息系统 GIS 的发展 诸如地表高程
地表电磁参数等复杂地形环境参数已经可以通过
数字地图来提取 因此 预测基于数字地图的电波
传播空间通道的衰减特性就具有很强的现实意义
本文基于 DTED DigitalTerrain Elevation Data 格式
的数字地图 针对大场景 远距离的雷达电波传播
情况 采用 Longley-Rice 电波传播模型 设计了一
个可实用的 预测不规则地形上电波传播衰减特
性的工程软件 该软件主要计算 40 MHz ~ 20 GHz
范围内的雷达波传播衰减特性 除了可以计算不
规则地形对电波的反射效应 山峰和曲形地表对
电波传播的绕射效应外 还可以综合计算大气对
电波传播的折射效应 散射效应等 具有较强的工
程实用性
1 电波传播衰减预测软件流程
雷达电波通常在对流层范围内传播 电波在
对流层传播时 主要受对流层大气和地形地貌影
响 大气的影响主要表现为对电波的折射效应和
散射效应 地形地貌的影响主要表现为电波的直
达波与地面反射波的多径干涉效应 山峰和高大
建筑物对电波的绕射效应 曲形地表对电波的绕
射效应等 在定量计算电波传播衰减特性时 一般
采用发射站发射功率和接收站接收功率之比 即
衰减因子 来表示 根据以上对流层电波传播机
理 电波传播衰减预测软件流程如图 1 所示 d 为
收发点之间的距离 该软件流程将传播区域分成
视距传播区 绕射传播区和对流层散射传播区 3个
部分
1 根据收发天线所在位置点的经纬度 利用
双线性插值方法从数字地图中均匀抽取出收发点
之间 即传播路径上 不同位置处地表的高程数
据 从而得到传播路径上的地球大圆二维剖面
2 根据收发天线高度 电波频率 电波极化
方式等参数 计算出传播路径上各位置处的相对
传播余隙 h 无线电视距 dls 和有效距离 de
软件流程里面包含的子模型
1 3
有 大气折射
效应子模型 对流层散射效应子模型 地表多径干
涉子模型 多刃峰绕射子模型 曲形地表绕射子模
型
1.1
大气折射效应子模型
对流层对电波传播的主要影响是大气折射效
收稿 日期 2008-09-01 修订日 期 2008-09-25
作者 简介
胡 绘斌
(
1974
)
男 博士 主 要从事电 磁环境与 电波以传 播预测研 究
.
第 卷22 第4期
2008年 月12
空 军 雷 达 学 院 学 报
Journal of Air Force Radar Academy
Vol.22
No.4
Dec.2008
文章编号
1673-8691
(
2008
)
04-0271-04
从数字地图中抽
取地形高程 计
算传播余隙
计算无线电视距
和有效传播距离
d
1s
d
e
视距传播
d > d
1s
?
d >d
c
?
绕射传播
对流层散
射传播
N Y
N
Y
图 1 电波传播衰减预测软件流程
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