【摘要】：海流是基本的海洋動(dòng)力環(huán)境要素之一。對(duì)海流進(jìn)行大范圍連續(xù)探測(cè)，不僅可以監(jiān)測(cè)中尺度渦等海洋動(dòng)力過(guò)程，還對(duì)海上動(dòng)力環(huán)境保障和防災(zāi)減災(zāi)等具有重要意義。高頻天發(fā)地收集成體制雷達(dá)作為一種新型的探測(cè)手段，其大部分研究處于起步階段，還未有天/地波雷達(dá)海流探測(cè)相關(guān)報(bào)道。本文針對(duì)高頻天發(fā)地收集成體制雷達(dá)海流信息反演的方法開(kāi)展了相關(guān)研究。 （1）根據(jù)高頻天/地波雷達(dá)系統(tǒng)的布局特點(diǎn)及定位原理，基于其一階回波理論，開(kāi)展了天/地波雷達(dá)一階回波譜的頻移特性和展寬特性分析，理論結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相符合。這為流速提取中的一階譜區(qū)分離處理提供了理論參考和依據(jù)。 （2）基于一階回波譜幅度較高的特點(diǎn)，提出了一種用于分離一階譜區(qū)的信噪比新方法，利用實(shí)測(cè)高頻地波雷達(dá)數(shù)據(jù)分析并研究了新算法的性能，結(jié)果表明該算法優(yōu)于已有的差譜法。高頻天/地波雷達(dá)由于受到雙基地角、電離層等的影響，一階回波譜會(huì)出現(xiàn)一定的變化。因此，在將信噪比方法應(yīng)用于實(shí)測(cè)天/地波雷達(dá)數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)算法相關(guān)參數(shù)做出了調(diào)整，給出了相應(yīng)的處理方法。 （3）基于數(shù)字波束形成（DBF）測(cè)向技術(shù)，開(kāi)展了海洋表面流流速提取方法的研究。針對(duì)DBF后特定方位多普勒譜中存在多個(gè)一階峰的問(wèn)題，提出將瞬時(shí)頻率（IF）方法應(yīng)用于一階譜區(qū)內(nèi)多峰值合成，經(jīng)處理后可得到特定方位的唯一流速結(jié)果。 （4）基于MUSIC測(cè)向方法，開(kāi)展了海流反演算法研究。針對(duì)MUSIC算法中的信號(hào)源數(shù)估計(jì)問(wèn)題，在三種專(zhuān)門(mén)的方法中選擇了一種最優(yōu)方法用于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的信源數(shù)估計(jì)處理。基于實(shí)測(cè)的高頻地波雷達(dá)數(shù)據(jù)，開(kāi)展了兩種海流反演算法結(jié)果的比對(duì)分析研究。結(jié)果表明，兩種算法所得徑向流的分布和變化趨勢(shì)基本一致。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)（華東）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：P715
【圖文】：

高頻天/地波雷達(dá)發(fā)射站位于接收站斜后方，發(fā)射出的電磁波需經(jīng)過(guò)電面，然后經(jīng)過(guò)地波繞射后被接收站接收。該集成探測(cè)技術(shù)的雙基地特模式，導(dǎo)致其回波譜與傳統(tǒng)自發(fā)自收雷達(dá)相比受到的影響因素更為復(fù)現(xiàn)出一定的變化特性。本章首先對(duì)高頻天波/地波集成體制雷達(dá)系統(tǒng)基于 Barrick 一階海洋回波理論，概述該組合傳播模式下的一階譜形了天/地波雷達(dá)一階回波譜隨距離、方位的展寬和變化特性的理論分析地波雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了理論的正確性。 高頻天/地波雷達(dá)系統(tǒng)介紹高頻天發(fā)地收集成體制雷達(dá)系統(tǒng)構(gòu)成如圖 2-1 所示，雷達(dá)發(fā)射站位于出的電磁波經(jīng)過(guò)上方的電離層反射后，到達(dá)所監(jiān)測(cè)海面區(qū)域及目標(biāo)，波繞射的傳播方式被接收站接收，以此實(shí)現(xiàn)利用天/地波集成技術(shù)對(duì)海的監(jiān)測(cè)[44]。電離層

圖 2-2 高頻天/地波雷達(dá)電波傳播路徑示意圖Fig2-2 Propagation path diagram of radio wave from the hybrid sky-surf圖 2-2 中 T 是天波發(fā)射站，R 是地波接收站，S 是海面上的某散射點(diǎn)層的反射路徑，S 點(diǎn)距離天波發(fā)射站的距離為 D，發(fā)射站與接收站之到接收站的基線(xiàn)距離是 Rr， 是雙基地角， 是入射電波擦地角。S 點(diǎn)據(jù)文獻(xiàn)[43]，發(fā)射的電磁波到達(dá)散射點(diǎn) S 經(jīng)過(guò)的總路徑長(zhǎng)度是 R=P+以通過(guò)測(cè)量獲得，而發(fā)射站到接收站的距離 D0也是已知的，求解 Rr假設(shè) P、D 的差值是 = 在忽略地球曲率影響的情況下，得到平面坐標(biāo)下定位方程為 =( ) ( ) =( ) ( ) 在已知電離層狀態(tài)的情況下，可以得到 方向上每個(gè)距離元 （i表示 0，1，2，3，…）對(duì)應(yīng)的 P 和 D 的差值 ，利用幾何方程（2-2），

第 2 章 高頻天/地波雷達(dá)一階回波譜特性分析的變化而變化。射站與接收站之間的距離0D 為 800km，頻率 f 為 13MHz，波束寬接收站的實(shí)際距離 小于 300km，方位角 取值范圍為 15°至 1公式（2-3）、（2-4）及（2-19）中，即可計(jì)算出一階回波譜在不程度 及變化規(guī)律。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2765905