《科普叢書：太陽風暴對雷達及導航裝備的影響與應對》主要介紹了太陽風暴對各種雷達及導航裝備的影響，以及相應采取的各種應對措施。
《科普叢書：太陽風暴對雷達及導航裝備的影響與應對》書圖文并茂、通俗易懂、案例翔實、數(shù)據(jù)準確，融知識性、趣味性于一體。叢書的出版發(fā)行，將對廣大讀者增長科學知識，相關領域從業(yè)人員強化防范意識、提高應對能力，起到重要的促進作用。
太陽中心氫核聚變產(chǎn)生巨大能量，并持續(xù)不斷地向四周傳輸。當其活動劇烈時，會發(fā)射出很強的電磁輻射，拋射出大量的高能帶電粒子，噴射出高密度的等離子體等物質(zhì)。上述這些物質(zhì)有時會到達地球空間，并不同程度地影響和改變地球空間環(huán)境，這種現(xiàn)象被通俗地稱為太陽風暴。太陽風暴達到一定的強度，將會影響和危害人類社會活動。
第一章 太陽風暴與雷達和導航
NO.1 雷達、導航及其空間環(huán)境
什么是雷達和導航？
雷達、導航信號傳輸?shù)目臻g環(huán)境
不受太陽風暴影響的雷達和導航裝備
N0.2 電離層——雷達和導航的重要作戰(zhàn)環(huán)境
電離層的基本概念
電離層的探測
電離層在雷達和導航系統(tǒng)中的角色
電離層對信號的影響
NO.3 太陽風暴——擾亂電離層的罪魁禍首
太陽風暴的基本概念
太陽風暴的打擊效果
第二章 太陽風暴對高頻超視距雷達的影響與應對措施
NO.1 高頻超視距雷達——視線會轉(zhuǎn)彎的“千里眼”
天波架“天眼”極目千里
地波繞地平：遠覓滄海
電離層實時探測——天波環(huán)境的“聽診器”
N0.2 太陽風暴對“千里眼”的攻擊
是“千里眼”系統(tǒng)出故障了嗎？
罪魁禍首——太陽風暴
NO.3 太陽風暴攻擊“千里眼”揭秘
強電離層突然騷擾“千里眼”的致命殺手
“千里眼”的近視和遠視
電離層污染“千里眼”
“千里眼”的頻率窗口變窄了
“千里眼”的定位精度下降了
NO.4 太陽風暴對地波超視距雷達的影響
有利的一面
不容忽視的負面影響
NO.5 對策及措施
結合自身優(yōu)勢加強電離層擾動事件的監(jiān)測
沉著應對隨時向有關業(yè)務部門咨詢
當機立斷積極采取有效防護措施
第三章 太陽風暴對空間目標監(jiān)測雷達的影響與應對措施
NO.1 目標監(jiān)視雷達及航天測控系統(tǒng)
空間目標——人造的“繁星”
航天活動的“神經(jīng)中樞”——航天測控系統(tǒng)
沉默的觀測者——空間目標監(jiān)視系統(tǒng)
太空天眼——咸像雷達
NO.2 深空迷霧——太陽風暴讓目標迷失
目標消失了
風箏線斷了
干擾增強了
N0.3 深度打擊——難以消除的監(jiān)測誤差
看不準”水中的魚“
信號變得陌生了
高精度測量更難了
合成孔徑雷達視野模糊了
N0.4 應對措施
“未雨綢繆”——建立空間環(huán)境預警機制
“亡羊補牢”——誤差修正技術
“X戰(zhàn)警”——用更高頻段的替代手段觀測
第四章 太陽風暴對衛(wèi)星導航裝備的影響與應對措施
NO.1 衛(wèi)星導航——一切皆有可能的“指南針”
借星問路——衛(wèi)星導航
……
第五章 太陽風暴對甚長波／長波導航系統(tǒng)的影響
名詞解釋
英文縮略詞注釋
名詞索引
參考文獻
后記
電離層吸收
“既然來了，就留下點什么吧�！毙盘柎┧笥陔婋x層中時，免不了要被“留下”部分能量，導致信號受損甚至完全失效。至于能剩下多少，則要看信號本身有多大的本領。一般來說，電離層的吸收與信號本身的頻率有關，特別是對短波附近的頻段，電離層的吸收強度與信號頻率的平方成反比，嚴重時能引起短波信號的中斷。隨著頻率的升高，電離層吸收明顯變小。對L波段以上的頻段，電離層的吸收很弱，在許多實際應用中可以忽略不計。
電離層折射與延遲
由于介質(zhì)性質(zhì)的不同，光線入水會發(fā)生折射現(xiàn)象。電離層對無線電信號也有類似的影響。當信號通過電離層時，路徑會發(fā)生彎曲，傳播速度也會變化。在衛(wèi)星信號測量中，電離層延遲誤差和信號傳播路徑上的總電子含量成正比。對于1吉赫以上頻段，信號傳播路徑彎曲在許多應用中可以忽略不計，由傳播速度減緩而產(chǎn)生的延遲是影響系統(tǒng)測量精度的主要誤差。例如對于GPS信號，這種距離延遲在天頂方向最大可達50米。在衛(wèi)星仰角較低時，可以達到150米。因此，電離層延遲是衛(wèi)星導航系統(tǒng)中最重要的誤差源。
電離層色散
一束白光經(jīng)過三棱鏡時，會被分解為紅橙黃綠藍靛紫七種顏色，這便是常說的色散現(xiàn)象。類似的現(xiàn)象也發(fā)生于電離層中。如果人射信號具有一定帶寬，由于電離層對不同頻率信號的折射效果不同，對整個帶寬內(nèi)的信號而言，電離層表現(xiàn)出的便是色散效應。電離層的色散使接收到的脈沖信號發(fā)生畸變與失真，降低了雷達成像的分辨率。色散現(xiàn)象對于寬帶系統(tǒng)的影響更加嚴重，對窄帶系統(tǒng)的影響較弱。
然而，電離層對無線電波的折射效應還不止如此。由于地球磁場的存在，對同一束單頻無線電波，電離層表現(xiàn)出兩種折射方式，各自對應不同的折射指數(shù)，以至于電波按照兩種路徑分別傳播，這兩種波模分別稱為尋常波模式和非常波模式。其中，尋常波模即為電離層垂直探測中用于測量電子密度剖面的模式。電離層的這種現(xiàn)象最早是由阿普爾頓和哈特利發(fā)現(xiàn)的。
……
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