电离层主动探测方法

YNAO OpenIR > 射电天文研究组

	电离层主动探测方法
	闫小娟 ; 张效信 ; 董亮2 ; 于超 ; 郭少杰2 ; 高冠男2 ; 沈发新2
申请（专利权）人	国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心） ; 中国科学院云南天文台
专利号	ZL202110266656.8
申请号	CN202110266656.8
	2022-12-20
申请日期	2021-03-11
公开（公告）号	CN113358941A ; CN113358941B
公开日期	2021-09-07
IPC 分类号	G01R29/08
授权国家	中国
专利类型	发明
专利状态	授权
授权日期	2022-12-20
学科领域	天文学
产权排序	2
摘要	本公开涉及一种电离层主动探测方法，所述方法包括：发射第一发射射频信号、第二发射射频信号，接收第一接收射频信号及第二接收射频信号，对所述第一接收射频信号及所述第二接收射频信号进行处理，并输出经处理后的第一接收射频信号及经处理后的第二接收射频信号，根据所述经处理后的第一接收射频信号及所述经处理后的第二接收射频信号得到第一旋向信号、第二旋向信号，其中，所述第一旋向信号与所述第二旋向信号的相位不同；根据所述第一旋向信号及所述第二旋向信号确定目标相位关系；根据所述目标相位关系确定电离层的变化信息。本公开实施例可以根据所述目标相位关系确定电离层的变化信息，以实现对电离层的快速、实时、准确测量。
主权项	1.一种电离层主动探测方法，其特征在于，所述方法包括：发射第一发射射频信号、第二发射射频信号，其中，所述第一发射射频信号和所述第二发射射频信号为幅度、频率、相位相等、且正交的标准线极化波；接收第一接收射频信号及第二接收射频信号，对所述第一接收射频信号及所述第二接收射频信号进行处理，并输出经处理后的第一接收射频信号及经处理后的第二接收射频信号，其中，所述第一接收射频信号为所述第一发射射频信号经过电离层后的射频信号，所述第二接收射频信号为所述第二发射射频信号经过电离层后的射频信号；根据所述经处理后的第一接收射频信号及所述经处理后的第二接收射频信号得到第一旋向信号、第二旋向信号，其中，所述第一旋向信号与所述第二旋向信号的相位不同；根据所述第一旋向信号及所述第二旋向信号确定目标相位关系；根据所述目标相位关系确定电离层的变化信息。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第一接收射频信号及所述第二接收射频信号进行处理，并输出经处理后的第一接收射频信号及经处理后的第二接收射频信号，包括：对经处理后的第一射频接收信号及经处理后的第二射频接收信号进行模数转换，得到与经处理后的第一射频接收信号对应的第一数字信号及与经处理后的第二射频接收信号对应的第二数字信号。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述经处理后的第一接收射频信号及所述经处理后的第二接收射频信号得到第一旋向信号、第二旋向信号，包括：根据所述第一数字信号得到所述第一旋向信号，根据所述第二数字信号得到所述第二旋向信号。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一旋向信号及所述第二旋向信号确定目标相位关系，包括：生成中间信号，其中，所述中间信号的频率与所述第一发射射频信号、所述第二发射射频信号的频率相同；将所述中间信号与所述第一旋向信号及所述第二旋向信号分别相乘，得到第一乘法信号及第二乘法信号；将所述第一乘法信号及所述第二乘法信号进行低通滤波，并根据滤波后的所述第一乘法信号及所述第二乘法信号得到所述目标相位关系。 5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标相位关系包括所述第一旋向信号与所述第二旋向信号的相位差信息，根据所述目标相位关系确定电离层的变化信息，包括：根据所述第一旋向信号与所述第二旋向信号的相位差信息确定所述第一旋向信号与所述第二旋向信号的相位比；根据所述第一旋向信号与所述第二旋向信号的相位比确定电离层的变化信息。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一旋向信号与所述第二旋向信号的相位比确定电离层的变化信息，包括：根据所述第一旋向信号与所述第二旋向信号的相位比确定电离层的变化信息的相位比、第一发射射频信号及第二发射射频信号的频率确定电离层的变化信息。 7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，电离层的变化信息包括等离子体频率变化量，其中，所述根据所述第一旋向信号与所述第二旋向信号的相位比确定电离层的变化信息，包括：根据如下公式确定电离层的等离子体频率变化量：其中，ωp表示等离子体频率，ω表示第一发射射频信号及第二发射射频信号的频率，ωc表示预设的固定常数频率，μ0和ε0表示传递路径上的介电常数，Δωp表示等离子体频率变化量，Δβ′表示所述第一旋向信号与所述第二旋向信号的相位比。 8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收第一接收射频信号及第二接收射频信号，包括：利用第一接收机接收所述第一接收射频信号，利第二接收机接收所诉第二接收射频信号，其中，所述第一接收机包括第一接收天线，所述第二接收机包括第二接收天线，所述第一接收天线及所述第二接收天线为正交极化天线，所述第一接收机及所述第二接收机具有相同的相频响应及幅频响应。
语种	中文
专利代理人	刘新宇
代理机构	北京林达刘知识产权代理事务所（普通合伙）
文献类型	专利
条目标识符	http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/24562
专题	射电天文研究组
作者单位	1.国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心), 北京市海淀区中关村南大街46号 2.中国科学院云南天文台
推荐引用方式 GB/T 7714	闫小娟,张效信,董亮,等. 电离层主动探测方法. ZL202110266656.8[P]. 2022-12-20.

条目包含的文件
文件名称/大小	文献类型	版本类型	开放类型	使用许可
CN113358941A-电离层主动探测（928KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文
CN113358941B-电离层主动探测（1046KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文