天波改正英文解释翻译、天波改正的近义词、反义词、例句
英语翻译：
【电】 sky-wave correction
专业解析
天波改正 (Tiānbō Gǎizhèng) 是大地测量学、卫星导航（如GPS）和无线电波传播领域的一个专业术语，指对无线电信号（特别是卫星导航信号）在通过地球电离层传播时产生的路径延迟进行修正的计算或过程。其核心目的是消除或减弱电离层对信号传播速度和路径的影响，从而提高定位、测距或时间传递的精度。
一、 基本概念与英文对应
- 天波 (Skywave / Ionospheric Wave): 指无线电波通过地球高层大气（主要是电离层）传播的路径。与沿地球表面传播的“地波 (Groundwave)”相对应。
- 改正 (Correction): 指对观测值或测量结果中存在的系统性误差进行的补偿或调整。
- 英文术语: 最直接的对应是Ionospheric Correction。在卫星导航领域，也常称为Ionospheric Delay Correction 或简称Ionospheric Correction。有时根据具体方法或模型，也称为Ionospheric Model Correction。
二、 技术原理与必要性
无线电信号在真空中以光速传播。然而，当信号穿过电离层（由太阳辐射电离产生的、包含自由电子和离子的地球大气层区域）时，其传播速度会发生变化：
- 群延迟 (Group Delay): 调制在载波上的测距码（如GPS的C/A码、P码）的传播速度会变慢，导致接收机测量的信号传播时间比实际时间长，对应的伪距测量值偏大。这是天波改正主要针对的误差。
- 相位超前 (Phase Advance): 载波相位本身的传播速度会略快于真空光速，导致载波相位测量的距离值偏小。相位测量也需要电离层改正，但符号与群延迟相反。
电离层延迟的大小主要取决于信号路径上遇到的电子总量 (Total Electron Content, TEC) 和信号的频率 (Frequency)。TEC受太阳活动、地理位置、地方时、季节等因素影响，具有时空变化性。延迟量 $Delta t$ 与TEC和频率 $f$ 的关系可近似表示为：
$$
Delta t approx frac{40.3 times TEC}{f}
$$
其中 $Delta t$ 单位为秒，$TEC$ 单位为TECU (1 TECU = $10^{16}$ electrons/m²)，$f$ 单位为赫兹 (Hz)。由公式可知，延迟量与频率的平方成反比，这是双频接收机消除电离层延迟的基础。
天波改正的必要性在于： 电离层延迟是卫星导航定位中最大的单一天然误差源之一，在极端条件下可达数十米甚至上百米。不进行有效改正，将严重影响定位精度。
三、 主要改正方法
天波改正的实现方法多样，主要包括：
- 双频/多频改正法： 利用电离层延迟与信号频率平方成反比的特性（见上式）。接收机同时接收两个或多个不同频率的信号（如GPS的L1和L2），通过组合观测值（如无电离层组合）可以精确地消除或大幅度减弱电离层延迟的一阶项影响。这是目前高精度GNSS接收机最常用且最有效的方法。,
- 模型改正法： 使用数学模型来预测特定时间、地点和方向上的电离层TEC或延迟量。常见模型包括：
- Klobuchar模型： GPS广播星历中提供的电离层延迟改正模型，主要针对单频用户。它提供全球平均约50%的改正效果，模型参数由地面控制段计算并通过卫星广播给用户。
- NeQuick模型： Galileo系统使用的全球电离层模型，精度通常优于Klobuchar模型。
- IRI (International Reference Ionosphere) 模型： 国际公认的经验性电离层气候学模型，常用于科学研究或作为其他模型的背景场。
- 全球/区域电离层地图 (GIM/RIM)： 由IGS (International GNSS Service) 等机构利用全球GNSS观测站网数据生成并发布的全球或区域TEC格网图（如IONEX格式文件）。用户通过内插获得视线方向上的TEC估计值，进而计算延迟改正量。这种方法精度较高（通常优于Klobuchar模型），但需要外部数据源支持。
- 差分改正： 在差分定位（如RTK、DGPS）中，基准站计算的电离层延迟残差信息可通过数据链发送给流动站用户，帮助流动站进行更精确的电离层误差改正。区域增强系统（如WAAS, EGNOS）也广播格网电离层延迟改正信息。
四、 应用领域
天波改正在以下领域至关重要：
- 卫星导航定位 (GNSS Positioning)： 提高单点定位、差分定位、精密单点定位 (PPP) 的精度和可靠性，是获取厘米级甚至毫米级定位结果的关键步骤之一。,
- 卫星测高 (Satellite Altimetry)： 精确测量海面高度时，需要改正雷达脉冲穿过电离层产生的路径延迟。
- 深空探测与甚长基线干涉测量 (VLBI)： 对来自遥远天体的无线电信号进行精确时延测量时，必须考虑信号穿过地球电离层的影响。
- 无线电通信与授时： 高精度时间传递（如利用GNSS进行时间同步）也需要进行电离层延迟改正。
参考资料
- Hofmann-Wellenhof, B., Lichtenegger, H., & Wasle, E. (2008). GNSS - Global Navigation Satellite Systems: GPS, GLONASS, Galileo, and more. Springer-Verlag Wien. (Chapter on Error Sources, specifically Ionospheric Effects and Correction Methods)
- Misra, P., & Enge, P. (2011). Global Positioning System: Signals, Measurements, and Performance (2nd ed.). Ganga-Jamuna Press. (Sections on Ionospheric Propagation and Mitigation Techniques)
- Klobuchar, J. A. (1987). Ionospheric Time-Delay Algorithm for Single-Frequency GPS Users. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, AES-23(3), 325-331. (Description of the Klobuchar Model)
- International GNSS Service (IGS). IONEX: The IONosphere Map EXchange Format. https://igs.org/formats/#ionex (Official documentation on the IGS Global Ionosphere Maps format and data access).
网络扩展解释
“天波改正”是无线电通信和导航领域中的专业术语，指对天波传播过程中因电离层变化等因素引起的误差进行修正的技术。以下是详细解释：
1.基本定义
- 天波（Sky-wave）：指通过电离层反射或散射传播的无线电波，常用于短波通信和导航系统（如劳兰C）。其传播距离较远，但受电离层高度、密度变化影响，稳定性较差。
- 天波改正（Sky-wave Correction）：通过计算或测量，将天波信号的时间差、相位差等参数转换为等效的地波（Ground-wave）参数，以消除电离层干扰导致的误差。
2.应用场景
- 导航系统：例如劳兰C系统中，天波信号可能因电离层昼夜变化产生时差，需通过改正量将其转换为地波时差，确保定位精度。
- 通信校准：在短波通信中，通过修正天波路径延迟，提高信号接收稳定性。
3.技术原理
电离层对无线电波的反射高度随时间、季节和太阳活动变化，导致天波传播路径长度波动。改正方法通常包括：
- 时差修正：将天波到达时间与理论地波时间对比，计算补偿值。
- 相位校准：调整因路径变化引起的相位偏移。
4.相关术语扩展
- 地波：沿地球表面传播的无线电波，稳定性高但衰减快，适用于短距离通信。
- 电离层扰动：太阳活动等因素导致电离层异常，需动态修正天波参数。
如需进一步了解具体系统的改正算法（如劳兰C），可参考导航技术文献或标准文档。
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