夜間效應

夜間效應

夜間效應是指在夜間天波最強時出現的一種特殊誤差。

中波和長波到夜間都是由E層反射回地面的。因此,在這些工作波段夜間產生很嚴重的極化誤差。在無線電測向中,把這種現象稱為夜間效應。

無線電羅盤有夜間效應的誤差。無線電羅盤出現夜間效應的時候,測方位角的誤差通常會在10~15度左右。日出和日落後的大約1~2個小時之內,由於電離層變化最激烈,天波不穩定,夜間效應特比明顯,測方位角的誤差可以達到30~40度。

基本介紹

  • 中文名:夜間效應
  • 外文名:Night effect
  • 學科:航天航天通信
  • 定義:在夜間天波最強時的一種特殊誤差
  • 出現時刻:夜間
  • 影響:造成測方位角的誤差
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定義

夜間效應是指在夜間天波最強時出現的一種特殊誤差。

天波

經過空中電離層的反射或折射後返回地面的無線電波叫天波。所謂電離層,是地面上空60~1000公里高度電離了的大氣層,包含有大量的自由電子和正離子。這主要是由於大氣中的中性氣體分子和原子,受到太陽輻射出的紫外線、X射線、γ射線和高能粒子等的作用所形成的。電離層能反射電波,也能吸收電波。對頻率很高的電波吸收的很少。短波(即高頻)是利用電離層反射傳播的最佳波段,它可以藉助電離層這面“鏡子”反射傳播;被電離層反射到地面後,地面又把它反射到電離層,然後再被電離層反射到地面,這樣經過多次反射,電磁波可以傳播10000km以上。利用電離層反射的傳播方式稱為天波傳輸。
一年四季和晝夜的不同時間,電離層都有變化,影響電波的反射,因此天波傳播具有不穩定的特點。白天電離作用強,中波無線電波幾乎全部被吸收掉,在收音機里難以收到遠地中波電台播音;夜晚電離層對短波吸收的比較少,收聽到的廣播就比較多,聲音也比較清晰。由於電離層總處在變化之中,反射到地面的電波有強有弱,所以用短波收音時會出現忽大忽小的衰落現象。太陽黑子爆發會引起電離層的騷動,增加對電波的吸收,甚至會造成短波通信的暫時中斷。
由於大地對短波吸收嚴重,所以短波沿地面只能傳播幾十公里。
電離層反射到地面的區域可能是不連續的傳播。

極化誤差與夜間效應

通常的中波短波測向中,到達測向天線體系處的電磁波,除了正常極化的地波外,還有來自電離層的反射波(天波)天波往往是非正常極化波他既有垂直極化分量,又有水平極化分量這種非正常極化波的電場(磁場)的各個分量的振幅相位關係也是隨時變化的。
在長、中、短波測向中,大多數以接收垂直極化波的天線體系來測向這種測向機對於具有任意極化角和波前傾角的無線電波進行測向時,會同時對垂直極化波和水平極化波產生接收由於所用的天線體系對垂直分量和水平分量接收的方向特性圖是不相同的,因此其合成方向特性圖會發生畸變,從而產生測向誤差這種誤差稱為極化誤差。
因為電離層參數是隨時間變化的,所以極化誤差也必然隨時間變化。天線體系的水平饋線也會對水平極化場產生接收,形成極化誤差。中波和長波到夜間都是由E層反射回地面的。因此,在這些工作波段夜間產生很嚴重的極化誤差。在無線電測向中,把這種現象稱為夜間效應。

影響

無線電羅盤有夜間效應的誤差。無線電羅盤出現夜間效應的時候,測方位角的誤差通常會在10~15度左右。日出和日落後的大約1~2個小時之內,由於電離層變化最激烈,天波不穩定,夜間效應特比明顯,測方位角的誤差可以達到30~40度。

夜間效應與航母的夜間著艦

夜間著艦和一般情況又有哪些區別和困難呢?
大洋上的夜晚環境極其複雜,飛行員對光學輔助系統觀察極為困難。明夜裡,燈光亮度與參照景物反差小,判讀距離易誤近為遠;暗夜裡,機內光屏更加明顯,干擾對外觀察。上面的動態圖片為我們直觀地展現了艦載機晝夜降落的區別。
除了這些外部因素,飛行員還需突破自己。由於漆黑的大洋上沒有其他參照物,飛行員夜間起降通常會覺得自己的直覺比儀表設備更為可靠,黑夜裡海天通常混為一體,飛行員需要有極強的心理素質去克服容易出現的“飛行錯覺”。
以上種種,也不過是航母艦載機夜間訓練所面臨困難的“冰山一角”。除了自然環境,飛行員自身心理等因素造成的干擾,戰機無線電羅盤的“夜間效應”也是飛行員面臨的一大困難。由於地球電離層活動規律,夜晚無線電羅盤會產生10度到15度的誤差,這便需要飛行員冷靜的判定與豐富的經驗。

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