ITU-R 模型
ITU-R 降雨衰减预报模式,是以 Fedi 所提出的模式为基础的,其核心是采用了“等效
路径长度”的概念,即将降雨的非均匀性进行均匀化而引进能起等效作用的缩短因子,使得
缩短了的路径长度乘以单位路径衰减就正好是实际测量的降雨衰减。如今 ITU-R 第三工作会
议对地空电路降雨衰减模式进行了重大调整,既考虑了降雨沿路径的水平变化,又考虑了降
雨沿路径的垂直变化。ITU-R 雨衰预报模型所需要的参数归结如下:
0.01R :当地平均年 0.01%时间概率的降雨率; sH :地面站海拔高度 (km);
1 :卫星所定点的经度;
:天线仰角;
f :工作频率(GHz)
第 1 步:计算雨顶高度
Rh km
(
)
5 0.075(
5
5
5 0.1(
0
23)
0
0
71
21)
2 :地面站的经度;
:地面站纬度;
eR :地球等效半径(8500km)
北半球
北半球
南半球
南半球
23
23
21
21
-71
(3-29)
第 2 步:计算雨顶下斜路径长度,如图 3.4 所示:
L km
s
(
)
h
h
s
R
sin
(sin
2
+
)
2(
h
h
R
s
)
2(
h
h
1/2
)
s
R
R
e
sin
5
5
(3-30)
第 3 步:计算斜路径的水平投影:
(3-31)
第 4 步:获得平均一年超过 0.01%的降雨率 0.01R ,计算 0.01%时间概率点降雨率的特征衰减:
L
G
L
s
cos
(3-32)
第 5 步:计算 0.01%时间概率的水平缩短因子
R
(
k R
0.01
)
(
dB km
/
)
r
0.01
1
1 0.78
L
G R
f
0.38(1
e
2
)GL
(3-33)
第 6 步:计算 0.01%时间概率的垂直因子
1
tan (
h
s
)
(
degree
)
h
R
L r
G
0.01
(3-34)
(3-35)
L
R
L r
0.01
G
cos
h
h
s
R
sin
else
|
36 |
0
|
| 36
else
(3-36)
最终可得垂直调整因子为:
v
0.01
1
sin
1
1
(
))
]
31[1
e
L
R R
f
0.45
(3-37)
第 7 步:计算有效路径长度:
L
E
L v
R
0.01 (
km
)
(3-38)
第 8 步:计算 0.01%时间概率降雨衰减:
A
0.01
L
R E
(
dB
)
(3-39)
第 9 步:预测时间概率为 0.001%~10%的降雨衰减:
如果 P≥1,则 =0;若 P<1,则有:
0
0.005(|
0.005(|
| 36)
| 36) 1.8 4.25sin
|
|
| 36
| 36
| 36
|
且 25
25
且
(3-40)
P%时间概率的降雨衰减为
A
p
0.01(
A
P
0.01
)
[0.655 0.033ln(
P
) 0.045ln(
A
0.01
)
(1
P
)sin ]
(3-41)