在了解和掌握基于MATLAB进行微波低层大气传播轨迹数值仿真这一主题的知识点之前，首先要明白几个基础概念和它们之间的关系。
“微波”是指频率大约在300MHz到300GHz范围内的电磁波。微波在大气中传输时，会因为大气介质的折射率存在非均匀空间分布而发生折射现象。这种现象是由于大气的温度、湿度等气象因素沿传播路径具有空间非均匀分布特性，导致折射率在不同区域有所差异，进而使微波信号的传播路径发生弯曲，这种效应被称为大气折射效应。由于微波的折射效应，在测量目标物体的方位、距离和高度时，如果没有考虑折射误差的修正，那么获取到的数据只能是视在值，而非真实值。在低仰角和远距离条件下，折射误差会更加显著，例如当仰角小于3度时，距离超过300公里的目标，仰角和高度的误差可能会达到10%和30%以上。
因此，进行微波低层大气传播轨迹数值仿真时，需要对电磁波传播过程中的大气折射效应进行准确计算和模拟。文章中提到的“折射率的计算模式和方法”，指的是根据具体地区的低层大气气象数据，通过特定算法来确定大气的折射率。折射率的计算模型通常会基于大气折射率的垂直分布模型，如Ciddor模型、Irkis模型等。
为了模拟微波的传播轨迹，建立起了数学模型。这个模型利用球面几何定理和电磁波传输理论，将微波射线轨迹划分为若干段，通过等分地心夹角的方式，计算出每一段射线上点的经纬度和高度信息。这些信息有助于精确地描绘微波传播路径，并且有助于修正折射误差，以获得目标物体的真实位置信息。
MATLAB，作为一款高性能的数值计算和可视化软件，非常适合于处理这类复杂的数学建模和仿真工作。通过MATLAB的编程环境，可以根据实测的气象数据，对上述数学模型进行数值仿真，从而验证模型的有效性。MATLAB支持矩阵运算、函数绘图、数据分析和算法开发等功能，特别适用于科学计算领域。通过MATLAB，用户可以轻松地进行数据处理、编写仿真程序，并可视化地展示仿真结果。
整个仿真过程中，使用MATLAB的优势在于其强大的数值计算能力和丰富的内置函数库，这让研究者可以在模拟微波传输轨迹时，直接调用相关函数进行计算，而无需从头开始编写复杂的算法。此外，MATLAB提供的工具箱，比如信号处理工具箱、图像处理工具箱等，可以帮助用户进一步优化和分析仿真结果。
在了解了微波在大气中传播的基本原理、大气折射率计算以及MATLAB仿真应用后，还应注意到，本研究中的仿真结果强调了数值仿真的重要性，即通过建立数学模型和利用MATLAB工具进行模拟，可以有效地描绘微波在低层大气中的传播轨迹，并在一定程度上修正由于大气折射效应引起的传播路径偏转问题。这对于相关领域的研究和实际应用都具有重要的意义，特别是在气象预测、卫星通信、航空航天导航等领域的研究和工程应用中，数值仿真技术已成为不可或缺的工具。
在理解和应用这些知识点时，应该注意的是，由于大气的复杂性，任何大气折射模型都有其局限性，因此在实际应用中，还需要根据具体情况对模型进行适当的调整和优化。而MATLAB作为仿真工具，其功能的强大性和易用性使其成为进行此类研究和开发的理想选择。
