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環(huán)境段有什么挑戰(zhàn)性的難題？什么叫做大氣效應(yīng)？

添加時(shí)間：2018-10-15 10:13:23 來源：環(huán)球新時(shí)空信息技術(shù)研究院
　　當(dāng)前，或者說是今后好長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，衛(wèi)星導(dǎo)航的主要問題是其脆弱性，而脆弱性的實(shí)質(zhì)是環(huán)境問題。所以衛(wèi)星導(dǎo)航面臨的挑戰(zhàn)性問題大多數(shù)來自環(huán)境段。天基PNT的脆弱性問題突出，迫切需要解決惡劣和特殊環(huán)境條件下的系統(tǒng)運(yùn)行和應(yīng)用的技術(shù)與方法，以及在這些環(huán)境條件下和所有環(huán)境條件下的精確模型化技術(shù)（包括PNT能力的模型和多系統(tǒng)集成運(yùn)作的模型）、確保完好性的高精度定位技術(shù)、即時(shí)報(bào)警技術(shù)，和連續(xù)提供空間地理信息的技術(shù)，以及高高度空間的定位和測(cè)向解決方案。這些難題和空白有待認(rèn)真破解。通過強(qiáng)化環(huán)境監(jiān)測(cè)與模化、事件判斷與處理、危機(jī)管理與應(yīng)對(duì)，從而緩解脆弱性威脅，提高系統(tǒng)和應(yīng)用的可靠性、安全性。當(dāng)前挑戰(zhàn)性的課題是，加強(qiáng)在惡劣電磁環(huán)境、異常大氣環(huán)境、嚴(yán)酷物理環(huán)境、地外空間環(huán)境、導(dǎo)航戰(zhàn)環(huán)境條件下的可用性與可生存性，以及服務(wù)的確保程度。
 
　　衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的電波傳播的大氣效應(yīng)，包括中性大氣與電離層兩種特性極不相同的媒質(zhì)的影響。中性大氣效應(yīng)主要是密度大和氣象變化過程復(fù)雜的對(duì)流層效應(yīng)。在晴空條件下，有折射（射線彎曲）、時(shí)延、反射（多徑）多普勒頻移效應(yīng)以及氣體分子的吸收衰減和湍流散射（閃爍），在壞天氣情況下，還有雨雪、冰晶、塵埃等的吸收與散射所導(dǎo)致的衰減，以及降雨和冰晶的去極化效應(yīng)。一般當(dāng)頻率高于10GHz，對(duì)流層的影響是主要的，特別是仰角小于5°的時(shí)候，影響嚴(yán)重。電離層效應(yīng)主要是折射彎曲，群時(shí)延，相位超前，多普勒頻移與法拉第極化旋轉(zhuǎn)以及閃爍效應(yīng)。特別是它具有頻率色散效應(yīng)。當(dāng)頻率低于10GHz時(shí)，電離層的影響是主要的。在1～10GHz之間，特別是對(duì)于低仰角，對(duì)流層與電離層兩者的效應(yīng)都有重要影響。大氣傳播效應(yīng)引起的信號(hào)衰減和畸變，使信號(hào)質(zhì)量變壞。對(duì)流層與電離層的影響機(jī)制和特性有較大差異。
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