不规则地形上Loran-C ASFP预测的抛物线方程法

标题“不规则地形上Loran-C ASFP预测的抛物线方程法”和描述中提到的内容指向一个涉及无线电导航系统Loran-C（Long Range Navigation-Chain）的关键技术研究领域。在深入探讨之前，需要先了解几个基础概念。 Loran-C是一种基于地面波传播的长距离无线电导航系统，它利用时间差来确定接收器的位置。为了保证定位的准确性，需要考虑在复杂路径和不规则地形上传播时，由于电参数变化造成的额外延迟因素，这被称为附加次级因子（ASF）。ASF对整个Loran-C系统的导航精度和定时服务至关重要，因为即使是小的ASF偏差，也可能导致位置误差达到几公里。 研究中提到的抛物线方程（Parabolic Equation，PE）方法，是一种用于解决不规则地形上Loran-C额外次级因子（ASFs）问题的数学方法。具体来说，PE方法基于分裂步傅里叶变换（Split-Step Fourier Transform，SSFT）算法，被证明在数值上是高效的。PE方法的计算时间比其他两种方法要少几个数量级，而对内存的要求与积分方程（Integral Equation，IE）方法相似，且低于有限差分时域（Finite-Difference Time-Domain，FDTD）方法。 文章中提到的积分方程（Integral Equation，IE）方法和有限差分时域（Finite-Difference Time-Domain，FDTD）方法，是计算ASFs的另外两种常用方法。IE方法基于若干模型，如平地公式和残差级数公式，这些假设传播路径是平滑的，电参数是均匀的。而FDTD方法则基于数值计算，通常用于不规则地球混合路径（Irregular Earth Mixed Path，IEMP）模型。 在引言中，作者回顾了历史上学者们开发的简化的模拟模型来计算不同假设和近似下的ASF。最常见的三种模型包括平滑地面（Smooth Earth，SE）模型、平滑地面混合路径（Smooth Earth Mixed Path，SEMP）模型和不规则地面混合路径（Irregular Earth Mixed Path，IEMP）模型。SE模型和SEMP模型在过去的几年里已经非常成熟，基于这些模型，学者们已经建立起了公式和计算方法。例如，基于SE模型开发出了平地公式和残差级数公式。Wait积分方程、Millington经验公式和波模式转换方法则是基于SEMP模型的。通常，用于IEMP模型的算法是数值型的。 本文的主旨在于研究与开发一种在不规则地形上预测Loran-C信号 ASF的新方法，即通过PE方法结合SSFT算法来提高计算效率，并且减少计算所需时间。研究结果与IE方法和FDTD方法进行了比较，并得出了积极结论。研究不仅推动了该领域理论的发展，而且对实际应用中提高Loran-C系统的导航精度和可靠性具有重要意义。研究的这些方面，对于从事无线电导航系统设计、电子工程、通信理论研究的专业人士来说，是非常重要的参考知识。