GPS复习重点知识整理.docx
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GPS复习重点知识整理
第一章名词术语
1、观测时段
测站上开始接收卫星信号进行观测到停止，连续观测的时间间隔。
2、同步观测
两台及以上接收机同时对同一组卫星进行的观测。
3、同步观测环
三台及以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。
4、独立观测环
由独立观测所获得的基线向量构成的闭合环。
5、天线高
观测时接收机天线平均相位中心到测站中心标志面的高度。
6、星历
是不同时刻卫星在轨道位置上的坐标值。
卫星星历的提供方式通常有两种，预报星历（广播星历）和后处理星历（精密星历）。
7、广播星历
卫星发播的无线电信号载有预报一定时间内卫星轨道参数的电文信号。
8、精密星历
由若干个卫星跟踪站所得到的观测数据经事后处理计算出的卫星轨道参数，供卫星精密定位等使用。
9、单基线
多台GPS接收机同步观测，每次只取两台接收机的GPS观测数据解算两个测站间的基线向量。
10、多基线
在任意m台GPS接收机同步观测时，只选择m-1条独立基线，一并构成观测方程，统一解算出m-1条基线向量。
11、单差
两个不同观测站GPS接收机同步观测同一卫星相位观测值之差。
12、双差
两个不同观测站GPS接收机同步观测两颗卫星所得两个单差之差。
13、三差
两个不同观测站对同一对卫星不同历元的两个双差之差。
14、数据剔除率
删除的观测值个数与应获取的观测值个数的比值。
15、GPS系统的特点
（1）观测站之间无需通视。
但应保证观测站上方开阔。
（2）定位精度高。
（3）观测时间短。
（4）提供三维坐标，而经典大地测量将平面和高程按不同方法分别施测。
（5）自动化程度高，操作简便。
（6）全天候作业。
（7）功能多，应用广。
16、GPS的组成概况
1、空间星座部分
（1）GPS卫星星座组成
24颗卫星，其中3颗备用，分布在6个轨道面上。
轨道面相对地球赤道面的倾角为550，各轨道平面升交点赤经相差600，相邻轨道上卫星的升交距角相差300。
最少4颗，最多达11颗。
2.地面监控部分
GPS的地面监控部分由分布在全球的5个地面站组成，其中包括卫星监测站（5个）、主控站（1个）和注入站（3）
（1）监测站：
是主控站直接控制下的数据自动采集中心。
（2）主控站：
除协调和管理地面监控系统外，主要任务：
1）根据本站和其它监测站的观测资料，推算编制各卫星的星历、卫星钟差和大气修正参数，并将数据传送到注入站。
2）提供全球定位系统的时间基准。
各监测站和GPS卫星的原子钟，均应与主控站的原子钟同步，测出其间的钟差，将钟差信息编入导航电文，送入注入站。
3）调整偏离轨道的卫星，使之沿预定轨道运行。
4）启用备用卫星代替失效工作卫星。
（3）注入站：
主要设备为1台直径3.6m的天线、1台c波段发射机和1台计算机。
主要任务是在主控站的控制下，将主控站推算和编制的卫星星历、钟差、导航电文和其它控制指令等，注入到相应卫星的存储系统，并监测注入信息的正确性。
3.用户设备部分
GPS接收机:
接收GPS卫星发射的无线电信号，获得必要的定位信息和观测量，经数据处理完成定位工作
17、GPS卫星的基本功能
（1）接收和存储由地面监控站发来的导航信息，接收并执行监控站的控制指令。
（2）利用卫星上的微处理机，对部分必要的数据进行处理。
（3）通过星载的原子钟提供精密的时间标准。
（4）向用户发送定位信息。
（5）在地面监控站的指令下，通过推进器调整卫星姿态和启用备用卫星。
18、美国政府的GPS限制性政策
为保障美国的利益和安全，该系统在设计时采取了一些措施来限定非特许用户获取GPS观测量的精度。
（1）对不同的用户提供不同的服务方式
GPS卫星发射的无线电信号含有两种不同精度的测距码，即P码（精码）和C/A码（粗码）。
相应两种码提供两种定位服务方式，即精密定位服务和标准定位服务。
PPS可提供L1、L2载波上的P码（不公开的保密码）；SPS只能利用L1载波上的C/A码和导航电文，获得精度较低的观测量，无法利用双频技术消除电离层的影响，单点实时定位精度20-40m。
（2）实施选择可用性政策（SA）
为进一步降低SPS的定位精度，对工作卫星发射的信号进行人为干扰，通过所谓的ε（epsilon）和δ（delta）两种技术来实现。
ε技术是干扰卫星星历数据，通过降低GPS卫星播发的轨道参数精度，来降低利用C/A码进行实时单点定位的精度。
δ技术是在GPS的基准信号中人为地引入一个高频抖动信号，以降低C/A码伪距观测量的精度。
在SA的影响下，SPS实时单点定位精度降为100m（水平）和150m（垂直），且此影响是可变的。
2000年5月，美国取消了限制民用精度的SA政策，但在局部和个别卫星上仍实施SA技术。
（3）精密测距码的加密措施（AS）
P码的加密措施也称反电子欺骗措施。
为防止这种电子欺骗，进一步加密P码，美国将在必要时引入机密码W，通过P码和W码的模2相加，将P码转换成Y码。
2.非特许用户对美国限制性政策的措施
为摆脱和减弱美国限制性政策影响，各国广泛开展研究、开发和实验，取得了有效结果。
（1）建立独立的GPS卫星测轨系统
利用GPS卫星，建立独立的跟踪系统，精密的测定卫星轨道，为用户提供服务。
（2）建立独立的卫星定位系统
1）最具代表性的是前苏联建立的全球导航卫星系统，该系统与GPS相似，21+3颗卫星，均匀分布在三个轨道面上，轨道面倾角64.80，运行周期11h15m，1995年建成。
2）伽利略（Galileo）GNSS系统：
1994年欧盟进行系统方案论证，00年欧盟在世界无线电大会上获得建立GNSS系统的L频段的频率资源，02年3月欧盟15国交通部长一致同意伽利略系统建设，建设资金约36亿欧元，由欧盟各国政府和私营企业共同投资。
该系统由27颗工作卫星和3颗备用卫星组成，分布在3个中高度圆轨道面上，轨道高23616km，倾角56度。
设计思想：
完全民用，与GPS/GLONASS有机兼容，增强系统使用的安全性和完善性。
3）双星导航定位系统（北斗一号）
2000年我国发射了两颗北斗导航试验卫星，同地面中心站和用户一起构成双星导航定位系统（北斗一号）。
系统空间部分有3颗地球静止轨道卫星（1颗在轨备用）；地面中心站包括地面应用系统和测控系统，具有位置报告、双向报文通信和双向授时功能；用户部分为低动态导航和静态定位。
双星导航定位的基本原理：
空间球面交会测量原理。
（3）开发GPS与GLONASS兼容接收机
（4）研究与开发差分GPS定位技术
差分GPS通常指用户应用测距码进行实时相对定位技术。
由于在相邻观测站上，SA对同一卫星观测值的影响具有强相关性。
在一定范围内可明显减弱SA等误差影响，显著提高定位精度。
此外，进一步改善GPS接收机对卫星信号的跟踪技术，研究和完善GPS定位的工作模式和数据处理方法，开发相应软件，对克服美国对用户的限制，提高定位精度均有重要意义。
GPS、GLONASS都属于被动式卫星导航系统
发射和接收测距信号分别居于两个不同地方的测距原理，称为被动测距原理。
用所测得的站星距离和已知的卫星在轨位置，可解算出用户天线的三维坐标，这种基于被动测距原理的定位称为被动定位
如果发送设备所发射的测距信号经过反射器的反射和转发，又返回到发送点，被接收设备所接收，进而测得测距信号所经历的距离，这种发送和接收测距信号位居同一地方的测距原理称为主动测距原理。
用它所测得的站星距离和已知卫星的在轨位置，可算得用户现时的三维位置，基于主动测距原理的定位称为主动定位。
卫星激光测距技术是一种典型的主动定位。
其原理是以计算机为主体的跟踪控制系统，根据所输入卫星的方位角和出现时间的预报值，自动照准所升起的激光卫星，同步跟踪激光卫星的运行。
当仪器照准激光卫星后，固体激光器按预定指令发射激光脉冲。
其中很少能量被主波取样电路所截获，经过光电转换形成一个基准信号，称为主波，用主波开启时间计数器，开始计数。
目前我国所建立的“北斗导航系统”—双星通讯定位系统，就属于主动式卫星导航通讯系统。
北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成，空间端包括27颗中高度圆轨道卫星，5颗地球静止轨道卫星，3颗倾斜地球同步轨道卫星，地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站，
目前，北斗卫星导航系统主要提供两种服务方式，即开放服务和授权服务
第二章GPS定位的坐标系统与时间系统
坐标系统和时间系统是描述卫星运动、处理观测数据和表达观测站位置的数学与物理基础。
1、坐标系统的类型
一类是在空间固定的坐标系，该坐标系与地球自转无关，对描述卫星的运行位置和状态极其方便。
另一类是与地球体相固联的坐标系统，该系统对表达地面观测站的位置和处理GPS观测数据尤为方便。
坐标系统是由坐标原点位置、坐标轴指向和尺度所定义的。
在GPS定位中，坐标系原点一般取地球质心，而坐标轴的指向具有一定的选择性，为了使用上的方便，国际上都通过协议来确定某些全球性坐标系统的坐标轴指向，这种共同确认的坐标系称为协议坐标系。
2、天球的基本概念
1）天球：
指以地球质心为中心，半径r为任意长度的一个假想球体。
为建立球面坐标系统，必须确定球面上的一些参考点、线、面和圈。
2）天轴与天极：
地球自转轴的延伸直线为天轴，天轴与天球的交点Pn（北天极）Ps（南天极）称为天极。
3）天球赤道面与天球赤道：
通过地球质心与天轴垂直的平面为天球赤道面，该面与天球相交的大圆为天球赤道。
4）天球子午面与天球子午圈：
包含天轴并经过天球上任一点的平面为天球子午面，该面与天球相交的大圆为天球子午圈。
5）时圈：
通过天轴的平面与天球相交的半个大圆。
6）黄道：
地球公转的轨道面与天球相交的大圆，即当地球绕太阳公转时，地球上的观测者所见到的太阳在天球上的运动轨迹。
黄道面与赤道面的夹角称为黄赤交角，约23.50。
7）黄极；通过天球中心，垂直于黄道面的直线与天球的交点。
靠近北天极的交点∏n称北黄极，靠近南天极的交点∏s称南黄极。
8）春分点：
当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点γ。
在天文学和卫星大地测量学中，春分点和天球赤道面是建立参考系的重要基准点和基准面。
3.天球坐标系
在天球坐标系中，任一天体的位置可用天球空间直角坐标系和天球球面坐标系来描述。
1）天球空间直角坐标系的定义：
原点位于地球的质心，z轴指向天球的北极Pn，x轴指向春分点γ，y轴与x、z轴构成右手坐标系。
2）天球球面坐标系的定义：
原点位于地球的质心，赤经α为含天轴和春分点的天球子午面与经过天体s的天球子午面之间的交角，赤纬δ为原点至天体的连线与天球赤道面的夹角，向径r为原点至天体的距离。
天球空间直角坐标系与天球球面坐标系在表达同一天体的位置时是等价的，二者可相互转换。
4、岁差与章动
地球接近于一个赤道隆起的椭球体，在日月和其它天体引力对地球隆起部分的作用下，地球在绕太阳运行时，自转轴方向不再保持不变，从而使春分点在黄道上产生缓慢西移，此现象在天文学上称为岁差。
在岁差的影响下，地球自转轴在空间绕北黄极顺时针旋转，因而使北天极以同样方式绕北黄极顺时针旋转在天球上，这种顺时针规律运动的北天极称为瞬时平北天极（简称平北天极），相应的天球赤道和春分点称为瞬时天球平赤道和瞬时平春分点。
在太阳和其它行星引力的影响下，月球的运行轨道以及月地之间的距离在不断变化，北天极绕北黄极顺时针旋转的轨迹十分复杂。
如果观测时的北天极称为瞬时北天极（或真北天极），相应的天球赤道和春分点称为瞬时天球赤道和瞬时春分点（或真天球赤道和真春分点）。
则在日月引力等因素的影响下，瞬时北天极将绕瞬时平北天极产生旋转，轨迹大致为椭圆。
这种现象称为章动。
5、协议天球坐标系的定义和转换
为建立一个与惯性坐标系相接近的坐标系，通常选择某一时刻t0作为标准历元，并将此刻地球的瞬时自转轴（指向北极）和地心至瞬时春分点的方向，经过该瞬时岁差和章动改正后，作为z轴和x轴，由此构成的空固坐标系称为所取标准历元的平天球坐标系，或协议天球坐标系，也称协议惯性坐标系.
为了将协议天球坐标系的卫星坐标，转换为观测历元t的瞬时天球坐标系，通常分两步进行。
首先将协议天球坐标系中的坐标，换算到观测瞬间的平天球坐标系统再将瞬时平天球坐标系的坐标，转换到瞬时天球坐标系统。
（1）将协议天球坐标系转换为瞬时平天球坐标系
协议天球坐标系与瞬时平天球坐标系的差别在于由岁差引起的坐标轴指向不同。
变换时只需将协议天球坐标系的坐标轴加以旋转。
（2）将瞬时平天球坐标系转换为瞬时天球坐标系
二者的差别在于由地球自转轴的章动现象引起的坐标轴指向不同。
6、协议地球坐标系
（1）地球坐标系有两种表达方式，即空间直角坐标系和大地坐标系。
地心空间直角坐标系的定义：
原点与地球质心重合，z轴指向地球北极，x轴指向格林尼治平子午面与赤道的交点E，y轴垂直于xoz平面构成右手坐标系。
地心大地坐标系的定义：
地球椭球的中心与地球质心重合，椭球短轴与地球自转轴重合，大地纬度B为过地面点的椭球法线与椭球赤道面的夹角，大地经度L为过地面点的椭球子午面与格林尼治平大地子午面之间的夹角，大地高H为地面点沿椭球法线至椭球面的距离。
任一地面点在地球坐标系中可表示为（X，Y，Z）和（B，L，H），两者可进行互换。
（2）地极移动与协议地球坐标系
地球自转轴相对于地球体的位置不是固定的，地极点在地球表面上的位置随时间而变化的现象称为极移。
地极点作为地球坐标系的重要基准点，极移将使地球坐标系的Z轴方向发生变化，造成实际工作困难。
观测资料表明地极在地球表面上的运动主要包含两种周期性变化；一种周期约为1年，振幅约为0.1"的变化，一种周期约为432天，振幅约为0.2"的变化。
以协议地极为基准点的地球坐标系称为协议地球坐标系，而与瞬时极相应的地球坐标系称为瞬时地球坐标系。
国际协议原点之相应的地球赤道面称为平赤道面或协议赤道面。
7、大地测量基准
（1）经典大地测量基准
大地测量基准是由一组确定测量参考面（参考系）在地球内部的位置和方向，以及描述参考面形状和大小的参数来表示。
1967年国际大地测量协会（IAG）推荐如下4个量来描述地球椭球的基本特征：
a——地球椭球长半径m；J2——地球重力场二阶带谐系数GM——地球引力与地球质量乘积km3s-2；ω——地球自转角速度rad/s
（2）卫星大地测量基准
WGS-84。
世界大地坐标系WGS属于协议地球坐标系CTS，WGS可看成CTS的近似系统。
8、坐标系统间的转换包括：
（1）不同空间直角坐标系统之间的转换
需要求出转换参数。
转换参数一般利用重合点的两套坐标值通过一定的数学模型计算得出；当重合点数为三个以上时可采用布尔萨7参数法进行转换。
（2）不同大地坐标系的转换
（3）大地坐标（B，L）转换为高斯平面直角坐标（x，y）
按照大地测量高斯投影正算公式进行。
9、时间系统
（1）有关时间的基本概念
在天文学和空间科学技术中，时间系统是精确描述天体和卫星运行位置及其相互关系的重要基准，也是利用卫星进行定位的重要基准。
在GPS卫星定位中，时间系统的重要性表现在：
GPS卫星作为高空观测目标，位置不断变化，在给出卫星运行位置同时，必须给出相应的瞬间时刻。
准确地测定观测站至卫星的距离，必须精密地测定信号的传播时间。
时间包含了“时刻”和“时间间隔”两个概念。
时刻是指发生某一现象的瞬间。
在天文学和卫星定位中，与所获取数据对应的时刻也称历元。
时间间隔是指发生某一现象所经历的过程，是这一过程始末的时间之差。
时间间隔测量称为相对时间测量，而时刻测量相应称为绝对时间测量。
在GPS定位中，具有重要意义的时间系统包括恒星时、力学时和原子时三种。
用作确定时间的基准：
1）运动是连续的、周期性的。
2）运动的周期应具有充分的稳定性。
3）运动的周期必须具有复现性，即在任何地方和时间，都可通过观察和实验，复现这种周期性运动。
2.世界时系统
地球的自转运动是连续的，且比较均匀。
最早建立的时间系统是以地球自转运动为基准的世界时系统。
由于观察地球自转运动时所选取的空间参考点不同，世界时系统包括恒星时、平太阳时和世界时。
1）恒星时:
以春分点为参考点，由春分点的周日视运动所确定的时间称为恒星时。
2）平太阳时:
平太阳连续两次经过本地子午圈的时间间隔为一平太阳日，包含24个平太阳时。
3）世界时:
以平子夜为零时起算的格林尼治（伦敦格林尼治）平太阳时称为世界时。
由于自转的不稳定性，在UT中加入极移改正得UT1。
加入地球自转角速度的季节改正得UT2。
在GPS测量中，主要用于天球坐标系和地球坐标系之间的转换计算。
（3）原子时
物质内部的原子跃迁所辐射和吸收的电磁波频率，具有很高的稳定度，由此建立的原子时成为最理想的时间系统。
原子时秒长的定义；位于海平面上的铯133原子基态的两个超精细能级，在零磁场中跃迁辐射震荡9192631170周所持续的时间为一原子时秒。
原子时秒为国际制秒（SI）的时间单位。
不同的地方原子时之间存在差异，为此，国际上大约100座原子钟，通过相互比对，经数据处理推算出统一的原子时系统，称为国际原子时。
（4）力学时
在天文学中，天体的星历是根据天体动力学理论建立的运动方程而编算的，其中所采用的独立变量是时间参数T，这个数学变量T定义为力学时。
根据描述运动方程所对应的参考点不同，力学时分为：
1）太阳系质心力学时是相对于太阳系质心的运动方程所采用的时间参数。
2）地球质心力学时是相对于地球质心的运动方程所采用的时间参数。
地球质心力学时TDT的基本单位是国际制秒（SI），与原子时的尺度一致。
（5）协调世界时
为避免发播的原子时与世界时之间产生过大偏差，从1972年采用了一种以原子时秒长为基础，在时刻上尽量接近于世界时的一种折衷时间系统，称为世界协调时或协调时。
采用润秒或跳秒的方法，使协调时与世界时的时刻相接近。
即当协调时与世界时的时刻差超过±0.9s时，便在协调时中引入一润秒（正或负）。
第三章卫星运动的基础知识及GPS卫星的坐标计算
1.卫星轨道在GPS定位中的意义
卫星在空间运行的轨迹称为轨道，描述卫星轨道位置和状态的参数称为轨道参数。
由于利用GPS进行导航和测量时，卫星作为位置已知的高空观测目标，在进行绝对定位时，卫星轨道误差将直接影响用户接收机位置的精度；而在相对定位时，尽管卫星轨道误差的影响将会减弱，但当基线较长或精度要求较高时，轨道误差影响不可忽略。
2.影响卫星轨道的因素及其研究方法
1）因素：
卫星在空间绕地球运行时，除了受地球重力场的引力作用外，还受到太阳、月亮和其它天体的引力影响，以及太阳光压、大气阻力和地球潮汐力等因素影响。
卫星实际运行轨道十分复杂，难以用简单而精确的数学模型加以描述。
在各种作用力对卫星运行轨道的影响中，地球引力场的影响为主，其它作用力的影响相对要小的多。
若假设地球引力场的影响为1，其它引力场的影响均小于10-5。
2）研究方法：
为了研究工作和实际应用的方便，通常把作用于卫星上的各种力按其影响的大小分为两类：
一类是假设地球为均质球体的引力（质量集中于球体的中心），称为中心力，决定着卫星运动的基本规律和特征，由此决定的卫星轨道，可视为理想轨道，是分析卫星实际轨道的基础。
另一类是摄动力或非中心力，包括地球非球形对称的作用力、日月引力、大气阻力、光辐射压力以及地球潮汐力等。
摄动力使卫星的运动产生一些小的附加变化而偏离理想轨道，同时偏离量的大小也随时间而改变。
在摄动力的作用下的卫星运动称为受摄运动，相应的卫星轨道称为受摄轨道。
3、卫星的无摄运动
地球和卫星之间的相对运动问题，在天体力学中称为两体问题。
卫星在上述地球引力场中的无摄运动，也称开普勒运动。
（1）卫星运动的开普勒定律
1）开普勒第一定律：
卫星运行的轨道为一椭圆，该椭圆的一个焦点与地球质心重合。
r为卫星的地心距离，as为开普勒椭圆的长半径，es为开普勒椭圆的偏心率；fs为真近点角，它描述了任意时刻卫星在轨道上相对近地点的位置，是时间的函数。
2）开普勒第二定律：
根据能量积分原理，在轨道运行的卫星具有两种能量，即位能（或势能）和动能。
根据能量守恒定理，运动过程中卫星的位能和动能之和保持不变。
卫星的地心向径在单位时间内所扫过的面积相等。
3）开普勒第三定律：
卫星运行周期的平方与轨道椭圆长半径的立方之比为一常量，等于GM的倒数。
当开普勒椭圆的长半径确定后，卫星运行的平均角速度也随之确定，且保持不变。
（2）无摄运动卫星的瞬时位置
1）在轨道直角坐标系中卫星的位置2）在天球坐标系中卫星的位置:
天球坐标系（x,y,z）与轨道坐标系（ξs,ηs,ζs）具有相同的原点，差别在于坐标系的定向不同，为此需将轨道坐标系作如下旋转3）卫星在地球坐标系的位置
4、GPS卫星星历
根据卫星星历可以计算出任一时刻的卫星位置及其速度。
GPS卫星星历分为预报星历和后处理星历。
（1）预报星历是通过卫星发射的含有轨道信息的导航电文传递给用户，经解码获得所需的卫星星历，也称广播星历。
预报星历包括相对某一参考历元的开普勒轨道参数和必要的轨道摄动项改正参数。
参考历元的卫星开普勒轨道参数称为参考星历（或密切轨道参数），卫星的实际轨道偏离其参考轨道的程度主要取决于观测历元与所选参考历元间的时间差。
为了保证卫星预报星历的必要精度，一般采用限制预报星历外推时间间隔的方法。
（2）后处理星历是一些国家的某些部门根据各自建立的跟踪站所获得的精密观测资料，应用与确定预报星历相似的方法，计算的卫星星历。
后处理星历一般不通过卫星的无线电信号向用户传递，而是通过磁盘、电视、电传、卫星通讯等方式有偿地为所需要的用户服务。
5、GPS卫星位置的计算
（1）计算卫星运行的平均速度n
（2）计算归化时间tk（3）观测时刻卫星平近点角Mk的计算（4）采用迭代算法计算偏近点角Ek（5）计算真近点角fk（6）计算升交距角Φk（7）计算摄动改正数δu、δr、δi（8）计算经摄动改正后的升交距角uk、卫星矢径rk和轨道倾角ik（9）计算卫星在轨道平面坐标系中的坐标（10）计算观测时刻升交点经度Ωk（11）计算卫星在地固坐标系中的空间直角坐标（12）计算卫星在协议地球坐标系中的空间直角坐标
第四章电磁波的传播与GPS卫星信号
1、GPS定位的基本观测量是观测站（用户接收天线）至GPS卫星（信号发射天线）的距离（或称信号传播路径），它是通过测定卫星信号在该路径上的传播时间（时间延迟）或测定卫星载波信号相位在该路径上的变化周数（相位延迟）来导出的。
2、电磁波传播是在大气介质中，在到达地面接收机前要穿过性质、状态各异且不稳定的若干大气层，这些因素可能改变电磁波传播的方向、速度和强度，这种现象称为大气折射。
大气折射对GPS观测结果的影响，往往超过了GPS精密定位所容许的精度范围。
如何在数据处理过程中通过模型加以改正，或在观测中通过适当的方法来减弱，以提高定位精度，已经成为广大用户普遍关注的重要问题。
3、根据大气物理学，如果电磁波在某种介质中的传播速度与频率有关，则该介质称为弥散介质。
介质的弥散现象是由于传播介质的内电场和入射波的外电场之间的电磁转换效应而产生的。
当介质的原子频率与入射波的频率接近一致时，将发生共振，由此而影响电磁波的传播速度。
通常称dv/df为速度弥散。
如果把具有不同频率的多种波叠加，所形成的复合波称为群波，则在具有速度弥散现象的介质中，单一频率正弦波的传播与群波的传播是不同的。
4、大气层的结构与性质：
75%的质量分布在10km以下，90%的以上质量分布在30km以下。
按不同标准有不同的分层方法，根据对
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