月壤随机等效介质模型与嫦娥三号探月雷达数据处理
发布时间：2021-09-13 20:30
月球是距离地球最近的天然卫星。月岩中Cr、Sc、Ti较富集,并且月海玄武岩中蕴含着丰富的钛铁矿。月壤的组成和结构,为人类认知月球地质演化提供的重要线索。在探月计划中,月球近表探测对月球潜在资源的评价和工程勘察都至关重要。在我国深空探测工程研究中,月球探测是重要的研究内容之一。特别是嫦娥三号登月计划的成功,推动人们对月球的近表介质结构和属性有了进一步的了解和认识。月表结构由浅入深主要包括月壤层和月岩层。因为月表环境干燥,相对介电常数偏低,电磁波衰减慢,所以高频雷达波可以作为月球浅层结构的探测有效手段。嫦娥三号搭载的探月雷达系统首次获得了月壤和月岩层的雷达探测结果。探月雷达是利用高频电磁波反射信号来识别地下结构,在实际探测过程中,常常会被周围的随机噪声和多次反射波干扰。在地下介质目标体的识别中,噪声可能严重地影响到有效信息。因此,月壤结构的属性参数建模与电磁响应模拟和探月雷达信号的处理方法研究,对探月雷达数据解释至关重要。本文介绍了玉兔巡视器着陆点的地形特征,分析其对探月雷达探测可能造成的影响。分别对月岩和月壤层进行简单的化学成分介绍,并结合Apollo探测计划的采样资料,阐述月岩和月壤层...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究目的及意义
1.2 国内外研究现状和进展
1.2.1 探月雷达的研究与发展
1.2.2 雷达正演的研究与发展
1.2.3 二维经验模态分解的研究与发展
1.3 本文研究内容
第2章 月球地质基础和探月雷达技术指标
2.1 月球地质基础
2.1.1 月球的地形与地貌
2.1.2 月岩
2.1.3 月壤
2.2 探月雷达技术指标
2.2.1 玉兔巡视器
2.2.2 探月雷达工作原理
2.2.3 探月雷达工作参数
第3章 随机月壤介质模型的数值模拟
3.1 正演模拟基础
3.1.1 FDTD原理
3.1.2 PML吸收边界条件
3.1.3 数值稳定条件
3.2 月壤随机模型的探月雷达数值模拟
3.2.1 简单层状模型
3.2.2 月表起伏地形模拟结果
3.2.3 月壤不均匀性模拟结果
3.2.4 玉兔巡视器影响模拟
3.2.5 综合介质模型
第4章 二维经验模态分解的理论及实现
4.1 一维Hilbert-Huang变换（HHT）
4.1.1 EMD基本原理和实现
4.1.2 Hilbert变换理论
4.1.3 HHT变换的数值模拟
4.2 二维经验模态分解（BEMD）
4.2.1 BEMD的基本原理
4.2.2 BEMD的问题讨论
4.2.3 BEMD的数值模拟
4.2.4 BEMD对正演结果的处理
第5章 探月雷达数据处理
5.1 嫦娥三号探月雷达数据
5.2 探月雷达数据预处理
5.3 探月雷达的二维经验模态分解
5.4 探月雷达剖面层位划分
5.5 探月雷达数据的解释
第6章 结论
6.1 主要工作和结论
6.2 展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于二维经验模态分解的位场数据分析及应用[J]. 朱振宇,刘国峰. 地球物理学进展. 2016(02)
[2]二维经验模态分解及其在位场去噪和分离中的应用[J]. 张双喜,陈超,王林松,王秋革,王浩然,孙石达. 地球物理学进展. 2015(06)
[3]Lunar Penetrating Radar onboard the Chang’e-3 mission[J]. Guang-You Fang,Bin Zhou,Yi-Cai Ji,Qun-Ying Zhang,Shao-Xiang Shen,Yu-Xi Li,Hong-Fei Guan,Chuan-Jun Tang,Yun-Ze Gao,Wei Lu,Sheng-Bo Ye,Hai-Dong Han,Jin Zheng,Shu-Zhi Wang. Research in Astronomy and Astrophysics. 2014(12)
[4]Data processing and initial results of Chang’e-3 lunar penetrating radar[J]. Yan Su,Guang-You Fang,Jian-Qing Feng,Shu-Guo Xing,Yi-Cai Ji,Bin Zhou,Yun-Ze Gao,Han Li,Shun Dai,Yuan Xiao,Chun-Lai Li. Research in Astronomy and Astrophysics. 2014(12)
[5]Echo simulation of lunar penetrating radar: based on a model of inhomogeneous multilayer lunar regolith structure[J]. Shun Dai,Yan Su,Yuan Xiao,Jian-Qing Feng,Shu-Guo Xing,Chun-Yu Ding. Research in Astronomy and Astrophysics. 2014(12)
[6]基于二维经验模态分解的地磁基准图制备边界补偿方法[J]. 赵玉新,常帅,李旺. 地球科学(中国地质大学学报). 2014(11)
[7]月表形貌特征研究进展及趋势分析[J]. 程维明,王娇,周成虎. 地理研究. 2014(06)
[8]Geologic characteristics of the Chang’E-3 exploration region[J]. ZHAO JianNan,HUANG Jun,QIAO Le,XIAO ZhiYong,HUANG Qian,WANG Jiang,HE Qi,XIAO Long. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2014(03)
[9]基于经验模态分解的MT数据脉冲类电磁噪声处理[J]. 王正海,耿欣,姚卓森,胡光道,方臣. 吉林大学学报(地球科学版). 2014(01)
[10]地球物理勘探中几种二维插值方法的误差分析[J]. 王兆国,程顺有,刘财. 吉林大学学报(地球科学版). 2013(06)
博士论文
[1]随机等效介质探地雷达探测技术和参数反演[D]. 李静.吉林大学 2014
[2]基于Hilbert-Huang变换的地震噪声衰减与薄层预测技术研究[D]. 徐善辉.吉林大学 2012
[3]EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D]. 王婷.哈尔滨工程大学 2010
[4]二维经验模态分解研究及其在图像处理中的应用[D]. 葛光涛.哈尔滨工程大学 2009
硕士论文
[1]基于嫦娥三号探月雷达的月球次表层介电常数反演及成分分析[D]. 于亚凤.吉林大学 2016
[2]基于BEMD（二维经验模分解）内蒙古哈什吐地区W和Mo异常信息提取[D]. 陈洪明.中国地质大学(北京) 2014
本文编号：3395292
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究目的及意义
1.2 国内外研究现状和进展
1.2.1 探月雷达的研究与发展
1.2.2 雷达正演的研究与发展
1.2.3 二维经验模态分解的研究与发展
1.3 本文研究内容
第2章 月球地质基础和探月雷达技术指标
2.1 月球地质基础
2.1.1 月球的地形与地貌
2.1.2 月岩
2.1.3 月壤
2.2 探月雷达技术指标
2.2.1 玉兔巡视器
2.2.2 探月雷达工作原理
2.2.3 探月雷达工作参数
第3章 随机月壤介质模型的数值模拟
3.1 正演模拟基础
3.1.1 FDTD原理
3.1.2 PML吸收边界条件
3.1.3 数值稳定条件
3.2 月壤随机模型的探月雷达数值模拟
3.2.1 简单层状模型
3.2.2 月表起伏地形模拟结果
3.2.3 月壤不均匀性模拟结果
3.2.4 玉兔巡视器影响模拟
3.2.5 综合介质模型
第4章 二维经验模态分解的理论及实现
4.1 一维Hilbert-Huang变换（HHT）
4.1.1 EMD基本原理和实现
4.1.2 Hilbert变换理论
4.1.3 HHT变换的数值模拟
4.2 二维经验模态分解（BEMD）
4.2.1 BEMD的基本原理
4.2.2 BEMD的问题讨论
4.2.3 BEMD的数值模拟
4.2.4 BEMD对正演结果的处理
第5章 探月雷达数据处理
5.1 嫦娥三号探月雷达数据
5.2 探月雷达数据预处理
5.3 探月雷达的二维经验模态分解
5.4 探月雷达剖面层位划分
5.5 探月雷达数据的解释
第6章 结论
6.1 主要工作和结论
6.2 展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于二维经验模态分解的位场数据分析及应用[J]. 朱振宇,刘国峰. 地球物理学进展. 2016(02)
[2]二维经验模态分解及其在位场去噪和分离中的应用[J]. 张双喜,陈超,王林松,王秋革,王浩然,孙石达. 地球物理学进展. 2015(06)
[3]Lunar Penetrating Radar onboard the Chang’e-3 mission[J]. Guang-You Fang,Bin Zhou,Yi-Cai Ji,Qun-Ying Zhang,Shao-Xiang Shen,Yu-Xi Li,Hong-Fei Guan,Chuan-Jun Tang,Yun-Ze Gao,Wei Lu,Sheng-Bo Ye,Hai-Dong Han,Jin Zheng,Shu-Zhi Wang. Research in Astronomy and Astrophysics. 2014(12)
[4]Data processing and initial results of Chang’e-3 lunar penetrating radar[J]. Yan Su,Guang-You Fang,Jian-Qing Feng,Shu-Guo Xing,Yi-Cai Ji,Bin Zhou,Yun-Ze Gao,Han Li,Shun Dai,Yuan Xiao,Chun-Lai Li. Research in Astronomy and Astrophysics. 2014(12)
[5]Echo simulation of lunar penetrating radar: based on a model of inhomogeneous multilayer lunar regolith structure[J]. Shun Dai,Yan Su,Yuan Xiao,Jian-Qing Feng,Shu-Guo Xing,Chun-Yu Ding. Research in Astronomy and Astrophysics. 2014(12)
[6]基于二维经验模态分解的地磁基准图制备边界补偿方法[J]. 赵玉新,常帅,李旺. 地球科学(中国地质大学学报). 2014(11)
[7]月表形貌特征研究进展及趋势分析[J]. 程维明,王娇,周成虎. 地理研究. 2014(06)
[8]Geologic characteristics of the Chang’E-3 exploration region[J]. ZHAO JianNan,HUANG Jun,QIAO Le,XIAO ZhiYong,HUANG Qian,WANG Jiang,HE Qi,XIAO Long. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2014(03)
[9]基于经验模态分解的MT数据脉冲类电磁噪声处理[J]. 王正海,耿欣,姚卓森,胡光道,方臣. 吉林大学学报(地球科学版). 2014(01)
[10]地球物理勘探中几种二维插值方法的误差分析[J]. 王兆国,程顺有,刘财. 吉林大学学报(地球科学版). 2013(06)
博士论文
[1]随机等效介质探地雷达探测技术和参数反演[D]. 李静.吉林大学 2014
[2]基于Hilbert-Huang变换的地震噪声衰减与薄层预测技术研究[D]. 徐善辉.吉林大学 2012
[3]EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D]. 王婷.哈尔滨工程大学 2010
[4]二维经验模态分解研究及其在图像处理中的应用[D]. 葛光涛.哈尔滨工程大学 2009
硕士论文
[1]基于嫦娥三号探月雷达的月球次表层介电常数反演及成分分析[D]. 于亚凤.吉林大学 2016
[2]基于BEMD（二维经验模分解）内蒙古哈什吐地区W和Mo异常信息提取[D]. 陈洪明.中国地质大学(北京) 2014
本文编号：3395292
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