【摘要】：月球是人類研究較多的一顆星體,了解月壤的各項物理參數(shù),對人類掌握月球資源分布,月球進化以及對未來建立月球基地具有重要的指導意義。本文主要利用美國月球勘測軌道飛行器(LRO)上搭載的小型化雙頻合成孔徑雷達(Mini-RF)通過S波段獲取的月球雷達回波數(shù)據(jù),再結(jié)合隨機粗糙表面后向散射模型進行反演獲得月壤介電常數(shù)。Mini-RF在工作時對月球表面發(fā)射電磁信號,由于月球表面并不是平坦光滑的,而是粗糙的,所以分析電磁波在月表散射時需要考慮月表隨機粗糙面的后向散射模型,本文對隨機粗糙表面的后向散射模型進行了介紹,主要有基爾霍夫模型、物理光學模型,幾何光學模型、小擾動模型、積分方程模型、Dubois模型、Oh模型和Campbell模型。在電磁波回波信號中,月球表面各種物質(zhì)的物理信息都包含在雷達回波的斯托克斯參數(shù)中,通過對斯托克斯參數(shù)的分析可以得出月表物質(zhì)的物理信息。論文介紹了Mini-RF雷達的參數(shù)、雷達的回波斯托克斯參數(shù)數(shù)據(jù)、月表地形數(shù)據(jù)。本文在利用Mini-RF回波的斯托克斯參數(shù)數(shù)據(jù)來獲取水平極化后向散射系數(shù)與垂直極化后向散射系數(shù)的,結(jié)合月表粗糙度參數(shù)計算出月壤介電常數(shù)。為了驗證兩個模型獲取數(shù)據(jù)的正確性,將得到的介電常數(shù)與通過鐵鈦含量得到的月壤介電常數(shù)進行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)Oh模型反演得到的介電常數(shù)與鐵鈦含量反演的介電常數(shù)數(shù)據(jù)更加接近,分析原因發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)這種情況的原因是Oh模型的適用條件與反演的月表區(qū)域的環(huán)境條件相似,而Campbell模型的適用條件與反演的月表區(qū)域的環(huán)境條件相差比較大。最后在實驗室條件下對模擬月壤進行散射實驗,并通過計算得出模擬月壤的介電常數(shù)。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P184.5

【參考文獻】

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本文編號：2558813