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赵海生: 作品数：31 被引量：52H指数：4; 供职机构：中国电波传播研究所更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金电波环境特性及模化技术国家重点实验室基金更多>>; 相关领域：天文地球电子电信航空宇航科学技术理学更多>>

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空间科学实验释放物在电离层中的物理化学过程研究: 电离层是近地空间的重要组成部分,随着人类太空活动的日益频繁,电离层环境的重要性日益突出。作为空间物理科学实验,在电离层中释放化学物质能够引起其状态改变,对于认识天然电离层扰动的物理机制和建模具有重要意义。释放的化学物质按...; 赵海生许正文吴振森吴健; 关键词：电离层动力学理论物理化学过程; 文献传递

三频信标高精度TEC测量新方法被引量：4: 2011年; 电子总含量(TEC)是电离层探测的主要参量之一,作为层析(CT)的输入参量,TEC测量精度直接影响电离层CT成像的结果.过去主要采用双频信标测量TEC,由于相位积分常数的求解、系统硬件延迟等误差,使得TEC测量结果不能满足电离层CT高精度重建成像的要求.三频相干信标技术的出现,使得电离层天基测量技术有了新的发展.提出了基于三频信标的传播时延相位联合测量反演TEC的方法,融合三频信标在电子密度随机起伏探测和相位积分常数计算两方面的优势,进一步提高了TEC的测量精度.模拟结果显示利用此方法的三频信标TEC测量结果提高了电离层CT的精度.; 赵海生许正文吴健王占阁刘琨李娜陈金松; 关键词：电离层探测 TEC

空间等离子体云超视距电波传播特性研究: 2023年; 通过在电离层中释放易电离金属物质人工生成空间等离子体云,可形成无线电波超视距传播的人工信道.基于人工空间等离子体云信道,可解决短波系统依赖于电离层状态的“靠天吃饭”问题,提升短波通信系统的抗干扰能力;亦可突破电离层的自然条件限制,拓展超视距传输的电磁频段范围,实现电波传播的新质能力.本文研究了Sm蒸气在电离层中的物理化学过程,建立了电离层Sm释放物理模型;仿真了空间等离子体云时空演化过程,利用射线追踪方法研究了空间等离子体云的超视距电波特性;建立了空间等离子体云全生命周期超视距散射模型,根据人工等离子体云电子密度强度及分布特性,将几何绕射理论引入人工等离子体云散射场的计算,研究了等离子体云地面散射场的时空变化特性.本文研究为人工空间等离子云超视距信息传输技术研究奠定了坚实基础.; 张伟赵海生许正文郝书吉谢守志; 关键词：电离层超视距电波传播

固体火箭喷焰的尘埃等离子体非相干散射研究: 2021年; 航天飞机通过电离层时,喷焰提供了相较于周围等离子体的高速中性气体,与背景电离层中的O^(+)离子交换电荷,产生环形离子分布(也称Bump-on-tail分布),这将对非相干散射雷达(incoherent scattering radar,ISR)谱产生显著影响.基于尘埃等离子体非相干散射理论,建立了固体火箭喷焰早期离子Bump-on-tail分布的非相干散射模型,模拟并分析了尘埃掺杂和分布函数对非相干散射谱的影响,进而对其响应机制进行了解释.结果表明,尘埃组分的引入增强了离子谱,分布函数对离子谱线的影响则与生成等离子体的谐振频率有着密切关系.该研究对于理解自然等离子体和人工等离子体的物理性质都具有重要意义.; 冯杰郭立新徐彬徐彬吴健赵海生许正文; 关键词：火箭尾焰尘埃等离子体非相干散射

人工等离子体云电波传播特性模拟研究: 2019年; 地震、台风等突发事件期间,在常规通信手段故障或硬件设施遭受损毁情况下,亟需具备自主可控的应急通信能力。在电离层中释放特定的金属物质,可以在电离层中生成人工空间等离子体云,以此作为无线电波的强反射/散射区,有望实现自主可靠的远程超视距无线通信,可作为热点地区、深山、极端条件下的应急通信手段。本文基于人工等离子体云技术,开展了等离子体云的超视距传播特性数值模拟研究,建立了等离子体云各向同性散射模型,仿真了不同释放条件下,等离子体云散射场的功率密度分布特性,获得了人工等离子体云传播规律,为人工等离子体云超视距通信研究奠定了初步理论基础。; 张盼盼赵海生; 关键词：电离层超视距通信

电离层沿场不规则体几何散射模型被引量：1: 2015年; 电离层沿场不规则体散射具有很强的方向性,利用其进行甚高频(Very High Frequency,VHF)频段超视距通信时,需要准确可靠地确定散射轨迹以及地球上可接收散射信号的范围.文章基于电离层不规则体沿场散射的特点,分析了入射波、散射波及散射点地磁方向之间的几何关系,提出了一种电离层沿场不规则体散射几何分布模型.运用该模型对高中低纬度地区不同高度的电离层沿场不规则体散射进行了计算和分析,并将计算结果与已有文献中的数据结果进行了对比,结果比较一致.该模型能够计算电离层沿场不规则体VHF频段可接收信号的散射轨迹,为VHF散射通信链路的设计、布站提供了依据和技术指导.; 张雅彬吴健郭立新徐彬薛昆赵海生许正文; 关键词：电离层散射

基于化学物质释放的五点傅里叶变换求解泊松方程的方法被引量：1: 2017年; 在电离层化学物质释放数值模拟中,傅里叶变换是一种有效的求解泊松方程的方法,但其仿真精度有待进一步提高.文章提出一种改进的傅里叶变换求解泊松方程的方法,对泊松方程的五点差分形式做傅里叶变换,并引入误差修正项,弥补二阶差分带来的误差,模型中给出了详细推导过程,并与常用方法进行了对比分析.研究结果表明,改进方法求得电势的均方误差(Mean Square Error,MSE)相对Birdsall方法和电势求导方法小6个量级,电势空间分布更加接近解析结果.文中所提方法满足化学物质释放数值仿真的要求,为等离子体粒子模拟中泊松方程的求解提供了一种新的方法.; 徐朝辉赵海生许正文吴健冯杰徐彬马征征黄文龙; 关键词：等离子体数值模拟泊松方程傅里叶变换

拉萨地区电离层长期变化特性研究被引量：3: 2018年; 电离层环境变化对电子信息系统有重要影响,因此电离层变化特性研究具有重要意义.文中根据拉萨电波环境观测站30余年数据,研究了拉萨地区电离层F层临界频率f_oF_2、F层底高h′F、Es层临界频率f_oE_s的日变化、季节变化和长期变化情况,得到一些有意义结论:电离层f_oF_2全年均值介于3～11MHz,日变化显著,季节变化明显,随太阳活动变化幅度较大;电离层h′F全年均值介于200～420km,日变化显著,随季节变化不明显,与太阳周期变化呈正相关关系;电离层f_oE_s全年均值介于1～7 MHz,日变化显著,季节变化显著(夏季明显高于其他季节),太阳周期变化不明显.研究电离层环境的长期变化特性,获取电离层参数长期变化规律,对通信导航、航天器等装备的设计和运行维护具有重要意义.; 高敬帆赵海生徐朝辉许正文冯杰李辉马征征; 关键词：电离层日变化

基于化学物质释放的电离层闪烁抑制方法研究被引量：3: 2019年; 中低纬地区经常发生的电离层闪烁,严重影响卫星链路的无线电信号传播过程,导致卫星通信导航信号质量下降,甚至中断.在电离层闪烁发生前的酝酿生成期,通过向电离层闪烁"种子因素"的等离子体泡内释放电子密度增强类化学物质,填充等离子体泡,改变等离子体环境特性,调控电离层动力学过程,能够降低电离层等离子体不稳定性增长率,进而抑制闪烁的发生.本文开展了基于化学物质释放的电离层闪烁抑制理论及方法研究,根据化学物质释放对电离层等离子体环境的影响,定量计算控制因素改变对不稳定性增长率的贡献,建立了基于电子密度增强类化学物质释放的电离层闪烁抑制物理模型,仿真了等离子体泡的填充过程及等离子体不稳定性增长率的演化过程.仿真结果表明该方法具有较好的闪烁抑制效果,为我国中低纬地区卫星信号电离层闪烁抑制研究奠定了理论基础.; 赵海生许正文徐朝辉薛昆郑延帅谢守志冯杰吴健; 关键词：电离层闪烁

星载SAR电离层探测及误差补偿被引量：2: 2022年; 工作于低频波段的星载合成孔径雷达(SAR)信号会受到电离层的显著影响,因此在系统设计时必须考虑相应的补偿方法。基于此,首先开展了适用于低频大宽带SAR模式的电离层影响评估研究,建立了基于勒让德展开的五阶误差分析模型,可有效解决传统模型各阶次耦合问题。其次,针对背景电离层色散问题,开展了基于双频自聚焦算法的补偿研究,利用ALOS PALSAR数据进行了半物理仿真验证,电离层反演精度优于0.4TECU,可有效提升图像聚焦质量;针对法拉第旋转角误差,利用ALOS PALSAR回波散射矩阵信息开展了补偿研究,结果显示,相比官网提供的补偿参数,误差可进一步降低27%。上述基于回波数据本身的补偿研究,可避免第三方数据精度差、分辨率低、需地面接收机、传播路径不一致等问题,同时降低了载荷成本。最后,结合SAR高分辨率特性,基于回波的电离层反演可有效提高现有电离层探测能力,开展了PALSAR-垂测仪联合反演电子密度研究,其结果比仅垂测仪数据精度普遍提高了30%以上。研究成果可为未来低频星载SAR的系统设计提供技术支撑。; 王成赵海生刘波陈亮肖鹏刘露刘敏眭晓虹郭午龙; 关键词：合成孔径雷达电离层色散误差补偿

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