徐冠军 宋朝晖

(华东师范大学信息科学技术学院,上海 200241)

弱太阳闪烁对深空电波传播影响的预测模型

徐冠军 宋朝晖

(华东师范大学信息科学技术学院,上海 200241)

针对上合期间太阳风湍涡不规则性对穿过日冕区无线电波所引发的太阳闪烁问题,基于弱闪烁理论提出一种幅度起伏、相位起伏和到达角起伏的预测模型.该模型充分考虑了上合期间通信链路的几何模型、日冕背景参数和太阳风湍涡谱模型. 仿真结果指出,太阳风湍涡外尺度、湍涡谱指数对太阳闪烁有较大的影响. 太阳闪烁对无线电波的影响随日径距离的增大而逐渐减小,且随无线电波工作频率的提高而减小. 与实测数据的对比结果进一步表明,所提预测模型具有较高的精度,且其准确性随电波工作频率的增大而提高. 因此,提出的太阳闪烁预测模型可对未来的深空探测活动提供参考依据.

深空通信;无线电波;太阳闪烁;湍涡不规则性;日径距离

引 言

对宇宙空间的探索是人类探索宇宙起源、拓展生存空间的必由之路,而构建可靠的深空通信链路是未来深空探测的重要保障. 继20世纪50年代的探月计划后,目前包括美国国家宇航局(NationalAeronautics and Space Administration, NASA)、欧洲空间局(European Space Agency, ESA)、日本航天署(Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA)和中国航空局(China National Space Administration, CNSA)在内的各研究机构纷纷推出规模宏大的深空探测计划[1-3]. 在深空探测中,无线电波需面对远距离通信带来的大传输延迟、大路径损耗,以及由此所引发的数据传输速率受限、接收端信噪……