罗兰C地波传播的ASF修正研究.pdf

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1、总第208期舰船电子工程VolI31No．102011年第1o期ShipElectronicEngineering49罗兰C地波传播的ASF修正研究徐务农”卫’边少锋”陈永冰”(海军工程大学电气与信息学院”武汉430033)(海军902厂上海200083)摘要罗兰C信号地波传播ASF(附加二次相位因子)是其定位误差的主要来源，对ASF进行修正可显著提高其定位精度。针对ASF修正进行了理论和实验研究，给出地波在不同传播路径上传播时延的计算方法，并把ASF的理论预测值和实测值进行比对。研究表明，采用理论预测和实测修正相结合的方法，建立罗兰C覆盖区ASF修正数据库是可行的。

2、关键词罗兰C；地波传播；ASF修正中图分类号TA011StudyonASFCorrectionofLoranCGroundWavePropagationXuWunong’。BianShaofengChenYongbing”(CollegeofElectricandInformationEngineering，NavalUniversityofEngineering”，Wuhan430033)(Naval902Plant，Shanghai200083)AbstractTheASF(additionalsecondaryfactor)ofLoranCsignalgroun

3、dwavepropagationisthemainsourceofposi—tioningerrors，andthepositioningaccuracycanbesignificantlyimprovedbymeanofASFcorrection．Thetheoreticalandexperimentalresearcheswereconductedinthispaper，thetheoreticalcalculationmethodsofgroundwavepropagationdelayondifferentpropagationpathsweregiven，a

4、ndthetheoreticalpredictionandmeasuredvalueswerecompared．ThestudiesshowthatitisfeasibletOestablishASFcorrectiondatabaseinLoranCcoverageareawithcombiningthetheoreticalpredictionsandexperimentalmethod．KeyWordsLoranC，groundwavepropagation，ASFcorrectionClassNumberTAO】1兰C定位误差的主要成分。对传播误差进行理论1引

5、言和实测研究，对提高罗兰C的定位精度具有重要的罗兰C系统通过测量频率为100kHz的地波意义。信号从发射台到用户接收机之间的传播时间TOA(圆圆定位)或时间差TD(双曲线定位)来测定它们2地波传播时延与ASF之间的距离或距离差，从而实现用户定位。罗兰C根据电磁波传播理论，对于任何地波路径，信导航仪的定位解算是建立在地波信号以固定速度号电场的垂直分量可表示为：(在海水中的传播速度)、以最短路径(3v圆距离)传E(uV／m)一E0×W一(3×10J-P／d)IW(，e，d，播的假定基础之上的。由于罗兰C地波信号的传-厂)lexp(joot-jwn(d／c)10。-jarg

6、W10。)(1)播路径并不是大圆弧，传播介质也并不全为海水，因此，这两条假设都带来了误差，这种误差称为传罗兰C地波信号从发射台到用户接收机的传播误差。目前，与传播路径有关的传播误差成为罗播时间为：收稿日期：2011年4月7日，修回日期：2011年5月14日基金项目：国家自然科学基金(编号：40676055)资助。作者简介：徐务农，男，博士，研究方向：卫星无线电导航。边少锋，男，博士，教授，博士生导师，研究方向：大地精密测量、海洋测绘与匹配导航、卫星无线电导航。陈永冰，男，博士，教授，研究方向：船舶操纵控制与组合导航。5O徐务农等：罗兰C地波传播的ASF修正研究总第20

7、8期了1[)lA一(d／c)nlO+(10／)argW(2)一()寺㈤记PF为一次相位因子，即信号在大气中传播式中，K为空气中的波数2,r／a(1／km)；为真空的时延；SF为二次相位因子，即海水相对大气的附加时延；ASF为附加二次相位因子，即大地相对海中的波长(m)；a为等效地球半径(km)。3．1均匀光滑路径上地波衰减函数的计算水的附加时延。则PF一(d／c)lO，SF+ASF=当d％70km时，地面近似为光滑平面地，按照(10)argW，从而ASF—T0A—PF—SF(3)q绝对值大小采用不同的计算公式。1)IqI>1时，地波衰减函数w的计算公