第四章电磁波传播与GPS卫星信号 第一节电磁波的基本知 1、参数 周期T、频率f、速度v波长A、相位φ及其相互关系:T=1/f, V,P=2TT ft 2、电磁波普 )全普与窗口 2)卫星大地测量常用普 全普与窗口 宇宙 X外见 微波无线电 声波 10-16-14-12-10-8-6 6波长(m)
第四章 电磁波传播与GPS卫星信号 第一节 电磁波的基本知识 1、参数 周期T、频率f、速度v、波长λ、相位φ及其相互关系：T=1/ f ， λ=T.v， φ=2π ft。 2、电磁波普 1）全普与窗口 2）卫星大地测量常用普 全普与窗口
卫星定位常用波普 符号 频率GHz 平均波长 (cm) 0.22~0.30 115 PLSCx 20 2~4 10 4~8 8~12.5 5-3
卫星定位常用波普 符号 频率GHz 平均波长 （cm） P 0.22~0.30 115 L 1~2 20 S 2~4 10 C 4~8 5 X 8~12.5 3
第二节天气层对电磁波传播的影响 大气结构及性质 对流层:40km以下冷热、雨雪风、水蒸气。属非弥散介质。 电离层:70km以上,空气分子以带电粒子的形式存在,属弥散介 质,对电磁波传播影响显著,折射率主要取决于带电子数的多少和电磁 波频率的高低。 折射数—N0=(m-1)×106 对流层与电离层比较 对流层 电离层 H越大,t越低 越大,t越高 与气象有关 与气象无关 与先关 与有关
第二节 大气层对电磁波传播的影响 一、大气结构及性质 对流层：40km以下，冷热、雨雪风、水蒸气。属非弥散介质。 电离层：70km以上，空气分子以带电粒子的形式存在，属弥散介 质，对电磁波传播影响显著，折射率主要取决于带电子数的多少和电磁 波频率的高低。 折射数——N0=(n-1)×106。 对流层与电离层比较 对流层 电离层 H越大，t越低 H越大，t越高 与气象有关 与气象无关 与f无关 与f有关 n>1 n<1
电离层对不同频率电磁波折射 NiCA) 1000 km (250MHz 400MHz( 1.6GHz wTth) L200-90 300 300 00 图4-4折射数N随高度的变化(2
电离层对不同频率电磁波折射
电离层影响及对策 1、电离层影响 ln=-c40.28N/ 断面为1m2传播路径上的电子数总合。 若N2=5×1017,而f1=1.57542GHz,f2=122760GHz 0m1=8.1m,don2=-1336m 2、对策 )双频观测 2)利用电离层模型改正(是否改正取决于数据处理软件); 3)同步观测求差(相对定位或差分定位) 4)载波相位观测与码相位观测取平均 3、影响带电离子密度的因素 ●电离层高度,200~400km时密度最大 ●地方时,白天是晚上的5倍,地方时11时最大 季节,夏天是冬天的4倍 测站纬度,赤道最高,南北极最低; 年份,太阳黑子活动周期为11年,最高年份可达1016/m2,最低年份近于 零。58,69,80,91,02年最高
二、电离层影响及对策 1、电离层影响： dion=-c40.28NΣ /f 2 NΣ——断面为1m2传播路径上的电子数总合。 若NΣ=5×1017，而f 1=1.57542GHz, f 2=1.22760GHz dion 1=8.11m， dion2=-13.36m。 2、对策： 1）双频观测； 2）利用电离层模型改正（是否改正取决于数据处理软件）； 3）同步观测求差（相对定位或差分定位）。 4） 载波相位观测与码相位观测取平均。 3、影响带电离子密度的因素 ⚫ 电离层高度，200~400km时密度最大； ⚫ 地方时，白天是晚上的5倍，地方时11时最大； ⚫ 季节，夏天是冬天的4倍； ⚫ 测站纬度，赤道最高，南北极最低； ⚫ 年份，太阳黑子活动周期为11年，最高年份可达1016/m2 ,最低年份近于 零。58，69，80，91，02年最高