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根据赝风速计算的条件,选取某一观测体为仿真对象,大气风场的数据由风场模型或实际观测所得,分别得到赝风速随时间和高度的变化,进而得到赝风速随天顶角和高度的分布。整个研究过程取得的成果如下:
1、通过两行星历数据中的轨道六要素,依次计算观测体在地心轨道坐标系、地心惯性坐标系和地心地固坐标系中的位置和速度分量,再由地面站的经纬度和海拔计算在地心地固坐标系中的位置分量,最后计算在观测坐标系中观测体相对于地面站的状态参数,包括时间、速度分量、方位角、仰角和斜距。
2、由合肥地区从2007年5月到2011年6月的对流层风廓线雷达的一小时平均风场数据,分别拟合Gumbel、Frechet和Weibull概率密度分布,从而比较得到最优的概率分布模型;在上述方法拟合不出比较好的结果情况下,由样本数据,根据圆形正态分布的特点,也可以得到风场概率随风速和风向的关系,从而计算某一风场对应的概率。
3、在如何把观测体相对于地面站的速度分量和大气风场转化到激光传输的横向上,提出了扫描坐标系,并且解决了转换矩阵的问题,这样可以得到赝风速的大小。
从最后仿真的低、中、高轨道观测体的结果可以知道,随着观测体轨道的增高,赝风速出现极小值的高度也会增加。