X波段雷达海面流场信息提取技术研究

发布时间：2024-07-02 20:13

　　随着科技的进步,人们对海洋的兴趣越来越浓厚。海洋面积约占地球面积的三分之二,海洋各类资源丰富,比如生物资源、矿产资源和能源,因此海洋的开发利用显得尤为迫切。但海洋环境极其复杂,海上作业、海上运输、灾害预报和国家海洋安全都依赖于对风、浪、流、潮等物理海洋要素基础数据及其变化规律的掌握和预测预报。 X波段船用导航雷达不仅可用于监视海上移动目标,而且也可以用来进行海浪和海流的测量,其突出优点是价格低廉、可以方便地利用船上导航雷达,实时、全天候地监测附近海域海洋动力环境要素。 作者全程参与了总装预研项目“基于标准X波段雷达的波浪遥测技术”(4071010404)和‘863’课题“X波段雷达海浪探测技术”课题(2004AA639670)研究工作。课题组在研制的“海洋动力环境X波段雷达监测系统(XWCMS)”原理样机基础上,实现了海面流场、海面浪场反演算法。作者主要负责海面流场估计算法研究。通过数值模拟试验和外海比测试验,证明了该算法的科学性和准确性,达到课题研究目标要求。 雷达海面回波形成“海杂波”,选择雷达运行的连续若干幅“海杂波”图像,对其进行模数转换得到回波强度的空时分布,经三维傅立叶变换...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1WAVEX系统组成框图

图1-1WAVEX系统组成框图表1-1WAVEX系统雷达参数表1-2WAVEX系统达到的技术指标范围分辨率误高0-5m0.1m0.25长5m以上0.1m﹤期3-18sec0.1sec﹤0-360deg1deg﹤2速0m/s-4.0....

图2-1某时刻雷达回波的海杂波图像

每个像素大小27.5×7.5m，则选取的矩形区域大小为2960×960m，如图2-1中的矩形区域。图像序列中的每幅图像选取同样位置的矩形区域。雷达信号提取系统给出灰度值随距离和角度变化的极坐标数据g′(r,θ,t)，为了计算方便，我们先将极坐标数据插值转换....

图2-2雷达海杂波图像的时间序列，表示回波信号强度随时间的演化

7雷达海杂波图像的时间序列，表示回波信号强度随时间的演化。取两幅图时间间距Δt=1.43S，时间总长度T=91.5S。维傅立叶变换（3DFFT）g(x,y,t)做三维Fourier变换（FFT）：000(,)(,,)exp[....

图2-3三维图像功率谱

9图2-3三维图像功率谱。进行三维傅立叶变换后，对每个ω分量画出功率谱的等高线图。图中心的圆是无限深水条件下，不考虑流影响的频散关系曲线。由图2-3可以看出谱能量均在频散关系曲线附近，有的看起来偏离比较大，有所偏离正是表层流导致多普勒效应的结果，偏离比较大说明表层流速....

本文编号：3999947