大氣物理特性對(duì)電磁環(huán)境影響的研究概述

唱 亮，李景春

（國(guó)家無(wú)線電監(jiān)測(cè)中心，北京 100037）

1 研究背景

近年來(lái)，隨著用頻業(yè)務(wù)和臺(tái)站數(shù)量的顯著增加，大氣物理特性對(duì)電磁波傳播的影響也日益突出，如大氣波導(dǎo)引起的超視距傳播帶來(lái)的干擾問(wèn)題就時(shí)常出現(xiàn)，帶來(lái)明顯的環(huán)境適應(yīng)性問(wèn)題[1-2]，這一點(diǎn)尚沒(méi)有引起人們足夠的重視。因此，為保證相應(yīng)通信、雷達(dá)業(yè)務(wù)的穩(wěn)定性與可靠性，對(duì)各頻段電磁波在大氣媒介中的傳播機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)研究，在此基礎(chǔ)上針對(duì)各類典型業(yè)務(wù)，研究電離層異常傳播對(duì)特定業(yè)務(wù)的影響以及相應(yīng)的處理對(duì)策，探索利用電磁層傳播特性優(yōu)化現(xiàn)有典型通信的方法，具有迫切的現(xiàn)實(shí)意義，可以顯著提升現(xiàn)有傳輸模式的效率和可靠性。本文聚焦大氣波導(dǎo)這一典型的大氣傳播現(xiàn)象，就其研究現(xiàn)狀及未來(lái)的研究方向進(jìn)行論述。

2 研究現(xiàn)狀

當(dāng)前，對(duì)大氣波導(dǎo)的研究總體可分為兩個(gè)部分，即為在基礎(chǔ)理論上深入開(kāi)展對(duì)大氣波導(dǎo)的固有特性和電磁傳播機(jī)理研究，以及在此基礎(chǔ)上針對(duì)各類典型業(yè)務(wù)的影響及應(yīng)對(duì)方法研究。

2.1 大氣波導(dǎo)固有特性及電磁傳播機(jī)理研究

相對(duì)對(duì)流層、平流層的傳播特性研究及其在短波通信中的應(yīng)用，大氣波導(dǎo)對(duì)超短波頻段的通信、雷達(dá)業(yè)務(wù)的影響的研究起步較晚，但隨著各類通信系統(tǒng)的日益廣泛應(yīng)用，對(duì)大氣波導(dǎo)固有特性及電磁傳播機(jī)理的研究，在近幾十年來(lái)逐漸成為了大氣物理學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。

大氣波導(dǎo)可以分為蒸發(fā)波導(dǎo)、表面波導(dǎo)、抬升波導(dǎo)等三種類型。其中，蒸發(fā)波導(dǎo)主要存在海洋大氣環(huán)境中，表面波導(dǎo)和抬升波導(dǎo)則以下邊界是否與地面相接觸而區(qū)分，前者為下邊界接觸地面，多出現(xiàn)在晴好天氣下；后者一般高于地面數(shù)十至幾百米，存在逆溫層的情況下經(jīng)常出現(xiàn)。

早期的大氣波導(dǎo)相關(guān)研究主要集中在無(wú)線電波傳播的建模方法和異常傳播觀測(cè)上[1]。在無(wú)線電波傳播的建模方法上，研究人員對(duì)波導(dǎo)模態(tài)理和拋物方程方法進(jìn)行了深入和細(xì)致的研究?！禡eterological factors in radio wave propagation》中給出了許多關(guān)于大氣波導(dǎo)的報(bào)告，《Propagation of short radio wave》中，給出了有關(guān)這一問(wèn)題的主要結(jié)論。在異常傳播觀測(cè)方面，從20世紀(jì)60年代開(kāi)始，美國(guó)、日本以及德國(guó)的研究人員就開(kāi)始觀測(cè)大氣波導(dǎo)環(huán)境及無(wú)線電波的異常傳播。其中，80年代末90年代初，美國(guó)開(kāi)展了大量關(guān)于蒸發(fā)波導(dǎo)的研究。K.D.Anderson等人在1989年至1991年進(jìn)行了海上蒸發(fā)波導(dǎo)微波傳播理論和通信實(shí)驗(yàn)研究，以及在1993年進(jìn)行了蒸發(fā)波導(dǎo)環(huán)境中低飛目標(biāo)的探測(cè)的研究。90年代以后，前蘇聯(lián)/俄羅斯開(kāi)展過(guò)多次大洋實(shí)驗(yàn)，對(duì)全球各大海區(qū)進(jìn)行過(guò)蒸發(fā)波導(dǎo)高度的評(píng)估，并且針對(duì)雷達(dá)在海上進(jìn)行超視距探測(cè)的可靠作用距離、能探測(cè)低飛目標(biāo)的高度范圍、最佳頻率以及天線高度選擇等開(kāi)展了一系列有意義的研究，在理論上獨(dú)立發(fā)展了蒸發(fā)波導(dǎo)的形成模型。有資料指出在俄羅斯現(xiàn)役雷達(dá)中有考慮了大氣波導(dǎo)（包括蒸發(fā)波導(dǎo)）的超視距傳播效應(yīng)的成熟武器系統(tǒng)，如微波主/被動(dòng)超視距探測(cè)雷達(dá)（“米歇拉爾”雷達(dá)）。該型雷達(dá)的主動(dòng)探測(cè)模式利用了近海面蒸發(fā)波導(dǎo)環(huán)境，探測(cè)距離最遠(yuǎn)可達(dá)180千米。2001年的9月中旬，在美國(guó)海軍研究局（The Office of Naval Reseach）的支持下，SPAWAR聯(lián)合加州大學(xué)，約翰霍普金斯大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)，在夏威夷海域開(kāi)展了RED（RoughEvaporation Duct Experiment）實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)投入了大量的人力、物力和財(cái)力，主要為了驗(yàn)證在粗糙海面條件下以及非均勻蒸發(fā)波導(dǎo)的條件下，電磁波在波導(dǎo)內(nèi)傳播時(shí)受到的影響。

我國(guó)的研究起步于20世紀(jì)60年代，國(guó)內(nèi)相關(guān)學(xué)者針對(duì)蒸發(fā)波導(dǎo)的形成機(jī)理和我國(guó)海域的大氣波導(dǎo)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法已經(jīng)開(kāi)展了深入研究[1-2]，特別是步入21世紀(jì)以來(lái)，受海軍信息化建設(shè)和公眾移動(dòng)通信的飛速發(fā)展影響，解放軍理工大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、大連海軍艦艇學(xué)院、西安電子科技大學(xué)、武漢海軍工程大學(xué)等單位圍繞大氣波導(dǎo)參數(shù)估計(jì)、時(shí)空分布建模與驗(yàn)證、短期預(yù)報(bào)、信道特性等方面開(kāi)展了深入的研究，取得了較積極的研究成果，逐步接近國(guó)際先進(jìn)水平[1-2]。其中，在大氣波導(dǎo)參數(shù)估計(jì)方面，解放軍理工大學(xué)采用變分同化技術(shù)，結(jié)合正則化思想，基于電磁波拋物方程傳播模式對(duì)利用垂直天線陣觀測(cè)資料遙感反演大氣折射率廓線問(wèn)題深入研究，取得了高精度的結(jié)果，并提出了利用粒子濾波、卡爾曼濾波、Bayesian-MCMC等工具從雷達(dá)回波中提取大氣折射率廓線等參數(shù)的方法，以及基于多波束雷達(dá)模式進(jìn)一步提升大氣波導(dǎo)參數(shù)估計(jì)精度的方法。在大氣波導(dǎo)時(shí)空分布建模與驗(yàn)證方面，西北工業(yè)大學(xué)聚焦蒸發(fā)波導(dǎo)，利用改進(jìn)的蒸發(fā)波導(dǎo)預(yù)測(cè)模型和美國(guó)環(huán)境預(yù)測(cè)中心最新的NCEP CFSR再分析數(shù)據(jù)庫(kù)，計(jì)算了中國(guó)南海和世界海洋的蒸發(fā)波導(dǎo)時(shí)空分布規(guī)律，建立了分辨率0.312。×0.313°的蒸發(fā)波導(dǎo)特性數(shù)據(jù)庫(kù)，空間分辨率和精度顯著優(yōu)于國(guó)外公開(kāi)的10?！?0。數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用海上浮標(biāo)觀測(cè)數(shù)據(jù)以及微波路徑損失測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)計(jì)算方法的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證，達(dá)到了世界先進(jìn)水平。

在短期預(yù)報(bào)方法上，西北工業(yè)大學(xué)采用近期海氣邊界層實(shí)驗(yàn)中得到的穩(wěn)定度函數(shù)，提升了模型在穩(wěn)定條件下的計(jì)算精度，并利用蒸發(fā)波導(dǎo)預(yù)測(cè)模型研究了蒸發(fā)波導(dǎo)高度對(duì)環(huán)境參數(shù)的敏感性，分析了穩(wěn)定條件及不穩(wěn)定條件下，風(fēng)速、海表面溫度、相對(duì)濕度、空氣溫度等因素對(duì)蒸發(fā)波導(dǎo)高度的定量影響規(guī)律，顯著提升了預(yù)測(cè)模型的精度。在信道特性研究方面，西北工業(yè)大學(xué)利用拋物方程模型分析了蒸發(fā)波導(dǎo)環(huán)境的水平不均勻性對(duì)微波傳播的影響，并通過(guò)數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)觀測(cè)的方法，定量研究了海上障礙物對(duì)微波傳播的影響。并對(duì)蒸發(fā)波導(dǎo)信道中的頻率響應(yīng)傳輸特性進(jìn)行了深入研究，得出了頻響類型和定量的頻響特性，并利用黃海實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)計(jì)算方法進(jìn)行了驗(yàn)證。

2.2 大氣波導(dǎo)對(duì)典型用頻系統(tǒng)的影響研究

2.2.1 蒸發(fā)波導(dǎo)對(duì)海面超視距通信雷達(dá)系統(tǒng)的影響

現(xiàn)代海軍正在進(jìn)行以信息化作戰(zhàn)模式為核心的作戰(zhàn)理念、戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)裝備的快速變革，基于無(wú)線電手段的時(shí)、頻、空、能量域的全方位立體化監(jiān)測(cè)的重要性日益凸顯；同時(shí)，漁業(yè)、海洋勘探、交通運(yùn)輸?shù)确矫鎸?duì)無(wú)線通信、雷達(dá)技術(shù)設(shè)施的依賴也逐漸加強(qiáng)。因此，加強(qiáng)大氣蒸發(fā)波導(dǎo)對(duì)海面通信雷達(dá)系統(tǒng)的影響分析，則具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

蒸發(fā)波導(dǎo)對(duì)船載電子系統(tǒng)應(yīng)用影響研究是在蒸發(fā)波導(dǎo)環(huán)境特性后報(bào)、現(xiàn)報(bào)和預(yù)報(bào)研究以及電磁波傳播特性研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行分析。主要可劃分為兩個(gè)范疇，一種是分析船載雷達(dá)、通信系統(tǒng)在蒸發(fā)波導(dǎo)條件下所受到的影響，對(duì)其工作性能主要參數(shù)的變化進(jìn)行分析，如雷達(dá)的探測(cè)距離、探測(cè)概率，通信系統(tǒng)的通信距離、傳輸速率、誤碼率等參數(shù)。美國(guó)的AREPS（Advanced Refractive Effects Prediction System）系統(tǒng)[1-2]可以評(píng)估各種大氣折射環(huán)境（包括蒸發(fā)波導(dǎo)）對(duì)船載電子系統(tǒng)的影響，但是，還不能針對(duì)實(shí)際水平不均勻蒸發(fā)波導(dǎo)環(huán)境，評(píng)估電子系統(tǒng)的工作性能。國(guó)內(nèi)相關(guān)的應(yīng)用研究主要集中在對(duì)雷達(dá)探測(cè)效能的評(píng)估上[3-7]；其中，西北工業(yè)大學(xué)基于現(xiàn)有蒸發(fā)波導(dǎo)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)方法及微波傳輸特性研究的基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)際海面通信系統(tǒng)的應(yīng)用需求，提出了蒸發(fā)波導(dǎo)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的輔助決策方法。利用該方法，可實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸發(fā)波導(dǎo)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的工作性能進(jìn)行預(yù)報(bào)，并能計(jì)算傳輸天線的最優(yōu)高度、最優(yōu)工作頻率、可通概率等參數(shù)，利用南海實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了有效性驗(yàn)證，系統(tǒng)性的提升了海面大氣波導(dǎo)用頻系統(tǒng)的通信水平。另外一種則是探索利用蒸發(fā)波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、高速率、低截獲概率的通信和雷達(dá)探測(cè)，但該技術(shù)需要精確獲得并預(yù)測(cè)大氣波導(dǎo)的電磁傳播特性和時(shí)空分布規(guī)律，尚需要在理論方面進(jìn)一步深入研究，現(xiàn)有的工作多為基于理論模型的作用距離評(píng)估[8-9]，尚處于初步探索階段。

2.2.2 大氣波導(dǎo)對(duì)TDD通信系統(tǒng)的影響研究

近幾年來(lái)，隨著以TD-LTE為代表的4G移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，以及5G業(yè)務(wù)中TDD模式逐漸成為主流，因此，針對(duì)各類大氣波導(dǎo)的TDD移動(dòng)通信的影響評(píng)估則顯得日益重要。當(dāng)前，針對(duì)大氣波導(dǎo)對(duì)TDD移動(dòng)通信系統(tǒng)的影響主要結(jié)合移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)特性出發(fā)，采取一系列工程技術(shù)策略與手段，緩解大氣波導(dǎo)的影響[10]，并對(duì)定位干擾源方法進(jìn)行了研究[10-11]。

在干擾緩解方面的主要方法如下：一是在功率控制方面調(diào)整策略，可以采用提升用戶接入發(fā)射功率的算法提升接入信號(hào)信噪比以保證QoS。二是在調(diào)度編碼策略上，可通過(guò)調(diào)整自適應(yīng)編碼的碼率以減低數(shù)據(jù)開(kāi)銷，提高可靠性。三是在物理層和MAC層控制上，可以通過(guò)優(yōu)化解調(diào)的信道估計(jì)算法，采用受影響較小的第二列解調(diào)參考信號(hào)以降低干擾影響。也可通過(guò)特殊子幀配比調(diào)整和部分子幀關(guān)斷等方法，以犧牲下行速率的辦法來(lái)?yè)Q取保護(hù)距離延遲至200～500km左右。四是在多頻組網(wǎng)上，可采用D/E頻段雙頻組網(wǎng)的方式來(lái)徹底避免同頻組網(wǎng)的干擾問(wèn)題，但D/E頻段的覆蓋較弱且?guī)?lái)較大的干擾提升。五是在天線配置上，可增大現(xiàn)有天線下傾角可以減低大氣波導(dǎo)的影響，但會(huì)降低覆蓋范圍；另外可更換高增益天線，或通過(guò)增加天線頂部吸波材料罩等方式來(lái)降低頂部的天線旁瓣輻射功率，降低大氣波導(dǎo)的作用范圍。

在干擾定位方面，同頻多信號(hào)的干擾特征使得傳統(tǒng)的定位手段大多不適用或性能顯著降低，必須采用空間譜等具備同頻信號(hào)分離的手段；其他的手段包括在干擾信號(hào)較強(qiáng)時(shí)，直接解析全球惟一小區(qū)識(shí)別碼來(lái)定位基站；或通過(guò)增加特殊序列來(lái)用于定位基站，但該方法會(huì)降低資源開(kāi)銷且不具有廠家適用性。

3 近一步工作展望

基于上述研究現(xiàn)狀和具體的應(yīng)用需求，針對(duì)大氣波導(dǎo)傳播機(jī)理研究及對(duì)典型用頻系統(tǒng)的影響研究，可以考慮在未來(lái)的工作中，開(kāi)展如下的研究方向。

3.1 大氣波導(dǎo)傳播機(jī)理研究

（1）大氣波導(dǎo)時(shí)空分布規(guī)律研究與驗(yàn)證。未來(lái)的研究工作主要內(nèi)容可考慮為依托高分辨率、覆蓋全面、更新及時(shí)的氣象參數(shù)同化數(shù)據(jù)庫(kù)[12]，對(duì)現(xiàn)有主流的NPS、PJ、BYC等大氣波導(dǎo)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行綜合評(píng)估與研究，并對(duì)典型陸地、海洋等地形地貌進(jìn)行預(yù)測(cè)模型的改進(jìn)，給出分辨率、精確度更高的大氣波導(dǎo)時(shí)空分布規(guī)律統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法。在驗(yàn)證方面，如果條件允許，可在中國(guó)近海選擇典型實(shí)驗(yàn)鏈路，開(kāi)展蒸發(fā)波導(dǎo)環(huán)境特性及微波傳播特性的長(zhǎng)期同步觀測(cè)，進(jìn)一步驗(yàn)證和完善中國(guó)近海的蒸發(fā)波導(dǎo)時(shí)空分布規(guī)律。另外對(duì)于部分參數(shù)的誤差規(guī)律及產(chǎn)生原因，還有待進(jìn)一步的深入分析。

（2）大氣波導(dǎo)短期預(yù)報(bào)方法研究。未來(lái)的研究工作主要可考慮為針對(duì)各類典型的大氣波導(dǎo)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)典型的NPF、WPS模型進(jìn)行改進(jìn)，并研究針對(duì)特定區(qū)域（海域）的差異化參數(shù)優(yōu)化方案，力爭(zhēng)建立針對(duì)不同地形地貌和天氣特征下的新型或改進(jìn)模型，以進(jìn)一步提升特定環(huán)境下的短波波導(dǎo)短期預(yù)報(bào)方法的準(zhǔn)確度。同時(shí)，還可考慮進(jìn)一步同化探空觀測(cè)數(shù)據(jù)、地面觀測(cè)數(shù)據(jù)、船舶觀測(cè)數(shù)據(jù)和衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)，研究其同化范疇和同化方法，從而高效、準(zhǔn)確的將這些數(shù)據(jù)同化到蒸發(fā)波導(dǎo)短期預(yù)報(bào)方法之中。

（3）大氣波導(dǎo)電磁傳播理論與模型研究。未來(lái)的研究工作可考慮通過(guò)對(duì)各類典型應(yīng)用場(chǎng)景下大氣波導(dǎo)傳播參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性規(guī)律，進(jìn)一步針對(duì)各類典型應(yīng)用場(chǎng)景，建立數(shù)值或解析方式信道模型，給出場(chǎng)強(qiáng)分布、傳播路徑、適用頻率等關(guān)鍵模型參數(shù)，并通過(guò)實(shí)際場(chǎng)景進(jìn)行驗(yàn)證。

3.2 大氣波導(dǎo)對(duì)典型用頻系統(tǒng)的影響研究

3.2.1 蒸發(fā)波導(dǎo)對(duì)海面超視距通信雷達(dá)系統(tǒng)的應(yīng)用研究

（1）蒸發(fā)波導(dǎo)海面干擾影響技術(shù)研究。該項(xiàng)研究主要基于后報(bào)現(xiàn)報(bào)的高分辨率時(shí)空分布模型、電磁傳播模型及短期預(yù)報(bào)模型，結(jié)合當(dāng)前各類船載雷達(dá)、通信電子系統(tǒng)的具體技術(shù)參數(shù)例如發(fā)射功率、使用頻率、通信體制等，以及典型的場(chǎng)景，例如典型天氣、氣壓、濕度、地理位置，定量研究蒸發(fā)波導(dǎo)對(duì)各類典型用頻系統(tǒng)的影響，并對(duì)相應(yīng)設(shè)施的環(huán)境適用性進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估，給出可靠的作用距離、作用時(shí)間和適用范圍，從而提升各類軍、民用海面用頻系統(tǒng)的可靠性。

（2）基于蒸發(fā)波導(dǎo)的超視距通信技術(shù)研究?；谡舭l(fā)波導(dǎo)的電磁傳播模型，結(jié)合現(xiàn)有典型雷達(dá)與通訊設(shè)施的主要特性，探索進(jìn)行雷達(dá)探測(cè)及通信的具體方案，給出針對(duì)典型應(yīng)用場(chǎng)景的典型參數(shù)選取方法，包括作用距離、低空探測(cè)目標(biāo)、可用頻率、適宜功率、通信體制、調(diào)制方式等主要特征，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建超視距通信綜合輔助決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各類用頻設(shè)備參數(shù)的最優(yōu)化選取，從而形成各類超視距雷達(dá)探測(cè)與通信的應(yīng)用方案。

3.2.2 大氣波導(dǎo)對(duì)TDD通信系統(tǒng)的影響研究

（1）自適應(yīng)多天線應(yīng)用于大氣波導(dǎo)干擾緩解技術(shù)研究。探索在5G移動(dòng)通信中，根據(jù)大氣波導(dǎo)的現(xiàn)報(bào)和預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，采用MIMO自適應(yīng)波束形成技術(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整天線波束進(jìn)行大氣波導(dǎo)干擾緩解的方法，基于覆蓋范圍最大化和干擾最小化的多目標(biāo)原則，給出典型應(yīng)用場(chǎng)景下的控制策略。

（2）大氣波導(dǎo)干擾緩解的功率控制策略研究?；诖髿獠▽?dǎo)的現(xiàn)報(bào)和預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，基于傳輸速率最大化、干擾和發(fā)射功率最小化的準(zhǔn)則，采用各類優(yōu)化工具，給出典型應(yīng)用場(chǎng)景下，上下行信道的動(dòng)態(tài)功率的控制策略和實(shí)施步驟。

（3）異頻組網(wǎng)和載波聚合技術(shù)應(yīng)用于大氣波導(dǎo)干擾緩解技術(shù)研究。根據(jù)大氣波導(dǎo)的現(xiàn)報(bào)與預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，基于傳輸速率最大化、干擾和頻率資源開(kāi)銷最小化的準(zhǔn)則，給出典型應(yīng)用場(chǎng)景下進(jìn)行異頻組網(wǎng)的頻率選擇、復(fù)用方式等選取策略，以及采用載波聚合技術(shù)的可行子載波分配及聚合的方案。

（4）物理層與MAC層編碼及調(diào)度策略應(yīng)用于大氣波導(dǎo)干擾緩解技術(shù)研究。根據(jù)大氣波導(dǎo)的現(xiàn)報(bào)與預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，針對(duì)典型應(yīng)用場(chǎng)景，優(yōu)化自適應(yīng)信道估計(jì)、編碼速率與調(diào)制方式選擇的物理層處理算法，實(shí)現(xiàn)解調(diào)可靠性與數(shù)據(jù)吞吐量的最大化；探索自適應(yīng)子幀配比調(diào)整、關(guān)斷的策略與實(shí)施步驟，實(shí)現(xiàn)資源開(kāi)銷最小化與干擾緩解最大化的目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)與展望

繼續(xù)加強(qiáng)大氣波導(dǎo)參數(shù)估計(jì)、時(shí)空分布規(guī)律、短期預(yù)報(bào)方法、信道傳播模型等方面的研究，提升精細(xì)化、準(zhǔn)確化水平及時(shí)效性，并探索中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)的可行性，可使我國(guó)掌握第一手的大氣波導(dǎo)綜合數(shù)據(jù)，為后續(xù)干擾緩解、超視距通信及雷達(dá)探測(cè)等應(yīng)用工作的研究奠定必要的基礎(chǔ)。

現(xiàn)有海軍的作戰(zhàn)編隊(duì)需要對(duì)陌生的高威脅作戰(zhàn)海域?qū)崿F(xiàn)大范圍的高效立體監(jiān)測(cè)，研究大氣波導(dǎo)異態(tài)場(chǎng)景下海面通信、雷達(dá)等典型用頻設(shè)施的可靠作用距離，減少甚至規(guī)避探測(cè)和通信盲區(qū)，并探索利用大氣波導(dǎo)進(jìn)一步擴(kuò)大作用范圍的超視距通信和雷達(dá)探測(cè)方法，將會(huì)使我國(guó)海軍在在復(fù)雜電磁環(huán)境及氣象條件下的綜合信息化作戰(zhàn)水平邁上新臺(tái)階；同時(shí)，針對(duì)5G移動(dòng)通信為代表的TDD通信模式的大氣波導(dǎo)干擾問(wèn)題，從自適應(yīng)天線技術(shù)、功率控制技術(shù)、編碼技術(shù)、異頻組網(wǎng)和載波聚合技術(shù)等方面開(kāi)展應(yīng)用化研究，將會(huì)有效緩解沿海地區(qū)公眾移動(dòng)通信的大氣波導(dǎo)干擾問(wèn)題，顯著提升我國(guó)公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)在異態(tài)傳播環(huán)境下的可靠性和傳輸效率，進(jìn)一步提升綜合移動(dòng)通信服務(wù)能力。