HFSWR远程多海况下海洋表面动力学要素提取及预测方法研究

发布时间：2024-04-13 02:26

　　高频地波雷达(High Frequency Surface Wave Radar,HFSWR)利用高频电磁波(High Frequency Electromagnetic Wave,HFEW)在海面传播损耗低的特点,可对专属经济区甚至更远海域实现大面积和全天候的实时监测,因此,HFSWR受到世界各国的高度重视。HFSWR可分为宽波束HFSWR和窄波束HFSWR,其中窄波束HFSWR不仅可以提供超视距目标的位置和运动信息,而且可以进行远距离海洋表面动力学要素(Ocean Surface Dynamics Elements,OSDEs)即海流流速、有效波高、风速和风向等的精细化提取,监测面积更大且具有更好的角度分辨力。因此,窄波束HFSWR有广泛的应用前景。目前HFSWR海流流速提取技术非常成熟且已经商业化,然而有效波高和风速提取技术还有待进一步研究。本文以单站窄波束HFSWR为研究平台,以有效波高和风速为研究对象,重点研究远程多海况下有效波高和风速提取方法,并在国内外首次开展三维海洋表面动力学要素(Three-dimensional Ocean Surface Dynamics Elem...

【文章页数】：148 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1威海HFSWR站发射天线阵Fig.1-1TransmittingantennaarrayofWeihaiHFSWRstation

哈尔滨工业大学工学博士学位论文-6-OSDEs提取性能已达到国际先进水平，可以进行海流参数、波参数和风参数的提取，已经被用在环境监测和科学研究领域[46-50]。图1-1威海HFSWR站发射天线阵Fig.1-1TransmittingantennaarrayofWeihaiHFS....

图1-2威海HFSWR站接收天线阵Fig.1-2ReceivingantennaarrayofWeihaiHFSWRstation

哈尔滨工业大学工学博士学位论文-6-OSDEs提取性能已达到国际先进水平，可以进行海流参数、波参数和风参数的提取，已经被用在环境监测和科学研究领域[46-50]。图1-1威海HFSWR站发射天线阵Fig.1-1TransmittingantennaarrayofWeihaiHFS....

图2-10均匀线阵方向图

第2章HFSWR海洋表面动力学要素提取基础-31-其中m是对信号的幅度进行加权在信号处理领域通常称为加窗。由于HFSWR使用的频段较低，波长较长，因此不适宜布置较多的阵元，目前世界各国研制的HFSWR系统通常采用8、16和32等阵元数。图2-10展示的是M16的天线方向图，波束指....

图2-113dB波束宽度随波束指向变化

哈尔滨工业大学工学博士学位论文-32-攄-60-40-200204060波束指向(度)0510152025303dB波束宽度(度)M=8M=16M=32图2-113dB波束宽度随波束指向变化Fig.2-11Variationof3dBbeamwidthwithbeamdirect....

本文编号：3952340