复杂轨迹下机载气象雷达低空风切变检测研究

发布时间：2023-10-04 00:08

　　机载气象雷达在检测低空风切变时,由于处于下视工作模式而面临着大量杂波,致使风切变信号淹没在杂波环境中,因此为检测低空风切变,首先就要对地杂波进行抑制。在实际的复杂飞行环境下,当飞机受到空气中强气流、机动飞行(如转弯)等影响时,飞机可能会存在偏航、俯冲、滚转以及加速、俯仰等运动状态,从而导致飞机轨迹复杂,这会使得杂波谱更加复杂,从而增加杂波抑制难度,严重影响低空风切变的检测性能。因此,研究复杂轨迹下低空风切变检测具有重要意义。基于此,本文中选取了载机偏航和俯冲两个运动状态特例来研究复杂轨迹下低空风切变检测问题。首先,论文介绍了复杂轨迹下机载前视阵气象雷达的低空风切变、地杂波回波信号模型和雷达回波数据模型,并对复杂轨迹下机载前视阵气象雷达地杂波回特性进行了分析,最后对低空风切变和地杂波回波信号进行了仿真。其次,论文针对当载机偏航角和俯冲角比较小时,载机复杂轨迹导致杂波回波特性变得复杂,从而影响低空风切变检测不准确,提出了一种基于广义相邻多波束(GMB)自适应处理的低空风切变风速估计的方法。该方法首先利用基于回波数据的杂波距离依赖性补偿方法对杂波进行距离依赖性矫正。然后利用该方法构造降维变换...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外的研究现状
        1.2.1 机载气象雷达
        1.2.2 低空风切变检测
    1.3 本文的主要工作及论文结构
第二章 复杂轨迹下机载前视阵气象雷达回波信号仿真
    2.1 引言
    2.2 复杂轨迹下机载气象雷达回波信号仿真
        2.2.1 复杂轨迹下机载前视阵几何模型描述
        2.2.2 复杂轨迹下机载气象雷达低空风切变回波信号仿真
        2.2.3 复杂轨迹下机载气象雷达地杂波回波信号仿真
        2.2.4 复杂轨迹下机载气象雷达回波信号仿真
    2.3 复杂轨迹下机载前视阵气象雷达地杂波回波特性分析
        2.3.1 飞机正常飞行时地杂波回波特性分析
        2.3.2 载机偏航时地杂波回波特性分析
        2.3.3 载机俯冲时地杂波回波特性分析
    2.4 实验仿真结果及其分析
    2.5 本章小结
第三章 复杂轨迹下基于GMB自适应处理的低空风切变风速估计方法
    3.1 引言
    3.2 复杂轨迹下基于回波数据的杂波距离依赖性矫正
    3.3 复杂轨迹下基于GMB自适应处理的风速估计方法
        3.3.1 GMB自适应处理器原理分析
        3.3.2 求解GMB自适应处理降维变换矩阵
        3.3.3 低空风切变风速估计
    3.4 方法流程
    3.5 实验结果及分析
    3.6 本章小结
第四章 复杂轨迹下基于DDD-3DT的低空风切变风速估计方法
    4.1 引言
    4.2 复杂轨迹下基于DDD-3DT的风速估计方法
        4.2.1 直接数据域算法(DDD)描述
        4.2.2 DDD-3DT方法原理分析
        4.2.3 低空风切变风速估计
    4.3 方法流程
    4.4 实验结果及分析
    4.5 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间所发表的论文



本文编号：3850921