雷达高度计海况偏差估计综合模型研究

发布时间：2017-05-10 11:01

  本文关键词：雷达高度计海况偏差估计综合模型研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：雷达高度计用于测量海表面高度(SSH)、有效波高(SWH)和风速(U)等海况信息。测高过程中会有多种误差。海况偏差(SSB)是测高误差中的第一误差源,对海况偏差的估计模型有理论模型和经验模型。由于理论模型中所用参数无法获得,因此,实际采用经验模型,包括参数模型、非参数模型以及直接估计方法。本文基于Jason-2第1-144cycle共8640万组卫星高度计数据,通过距离加权法对实测数据做共线处理并形成共线数据集。将众多全球范围内SSB直接估计结果作为真值,利用最小二乘方法拟合参数模型系数,得到32种参数模型并优选,确定最优参数模型。由于克服了利用海表面高度不符值最小二乘所带来的系数误差,故将此模型称为改进型参数模型,兼有直接估计的精度及参数模型外延性优良双重优势。利用基于内核平滑统计技术的非参数方法可以更精确地获得与风速、有效波高相关的SSB估计。本文利用Jason-2第66～106共41个cycle交叉点数据集建立了非参数模型并对模型的有效性进行了检验。与Jason-2GDR自带的海况偏差结果做了对比分析,结果表明,本文所建立的非参数模型结果与GDR中的结果十分吻合,说明JASON-2海况偏差非参数模型算法得到复现,为我国HY-2高度计改善和提高测高精度奠定了工作基础。通过分析,南北半球不同纬度区域的有效波高和风速存在较大差异。由于海况偏差与海况密切相关,全球范围采用一种SSB估计模型,会带来较大误差。通过计算拟合优度指标,分析不同区域参数模型和非参数模型各自优势,确定在北纬30。以上适宜采用非参数模型；在北纬30。以下直至南纬区域采用参数模型可以获得更高的SSB估计精度。
【关键词】：卫星高度计 海况偏差 参数模型 非参数模型 综合估计模型
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O212.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 引言11-19
• 1.1 卫星高度计简介11
• 1.2 测高原理及误差分析11-13
• 1.3 研究现状13-16
• 1.4 主要研究内容16-19
• 2 数据处理19-33
• 2.1 GDR数据集简介19
• 2.2 高度计原始数据的处理19-22
• 2.2.1 高度计数据简介19-20
• 2.2.2 高度计数据优选条件20-22
• 2.3 高度计数据的共线处理22-27
• 2.3.1 共线处理流程23-25
• 2.3.2 正常点处海表面高度求算25-27
• 2.4 高度计交叉点数据提取27-33
• 2.4.1 交叉点位置确定方法研究27-28
• 2.4.2 交叉点位置确定28-32
• 2.4.3 交叉点数据提取32-33
• 3 改进的海况偏差估计参数模型研究33-48
• 3.1 建模原理33-36
• 3.1.1 海况偏差信号噪声的处理33
• 3.1.2 海况偏差估计参数模型建模依据33-34
• 3.1.3 海况偏差直接估计方法34-35
• 3.1.4 模型参数的优选及改进35-36
• 3.2 海况偏差直接估计36-40
• 3.2.1 直接估计方法36-37
• 3.2.2 有效性分析37-40
• 3.3 改进参数模型的建立和优选40-43
• 3.3.1 参数模型的建立40-42
• 3.3.2 改进参数模型优选42-43
• 3.4 模型应用与分析43-47
• 3.4.1 模型应用43-44
• 3.4.2 模型分析与评价44-47
• 3.5 小结47-48
• 4 海况偏差估计非参数模型研究48-58
• 4.1 海况偏差非参数估计原理48-51
• 4.2 基于JASON-2高度计的海况偏差估计非参数模型建立51-55
• 4.2.1 数据集51
• 4.2.2 非参数模型建立51-55
• 4.3 非参数估计模型评价55-57
• 4.3.1 模型结果稳定性检验55-56
• 4.3.2 与JASON-2 GDR发布的SSB值比对分析56-57
• 4.4 小结57-58
• 5 海况偏差综合估计模型58-70
• 5.1 综合模型建模依据58-59
• 5.2 有效波高和风速全球分布59-62
• 5.2.1 有效波高分布59-61
• 5.2.2 风速分布61-62
• 5.3 两种模型分段运用的分析与评价62-67
• 5.4 海况偏差估计综合模型的构建67-69
• 5.5 小结69-70
• 6 总结与展望70-71
• 参考文献71-75
• 致谢75-76
• 个人简历76
• 发表的学术论文和研究成果76
• 软件著作权76

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