上世紀70年代起,海洋無線電遙感技術迅速發(fā)展,高頻地波雷達以其探測范圍廣泛等優(yōu)勢得到國內外許多國家的大力發(fā)展和使用。由于大氣和天氣噪聲以及電離層干擾等原因,變頻雷達應運而生,本文中主要研究雙頻高頻地波雷達,通過兩個不同發(fā)射頻率的海洋回波反演得到海態(tài)參數數據,并進行數據融合,提高最終的反演結果精度。目前,利用雙頻高頻地波雷達進行海洋氣象預報、監(jiān)測海洋環(huán)境數據已經成為國內外的普遍趨勢。研究雙頻高頻地波雷達的海態(tài)參數反演方法,實時監(jiān)測海洋環(huán)境信息對預報和預防海洋災害、充分開發(fā)豐富的海洋資源、維護國家權益和發(fā)展海洋經濟都具有充分的現實意義。本文首先闡述了高頻電磁波與粗糙海面的相互作用,介紹了布拉格散射對高頻地波雷達海洋回波譜的影響,依據他們之間的關系進行海態(tài)參數反演,又介紹了在這個基礎上提出的海洋回波譜一階散射和二階散射截面方程,分析了海洋回波譜與海面風、海浪、洋流反演間的關系,并且介紹了一些限制因素。隨后,本文分別開展了對海洋動力學參數中的浪場、風場、流場三大組成部分的反演算法的研究。在浪場研究方面,本文對當前國內外使用的不同海浪譜反演算法,波高和浪周期反演算法進行了分析介紹,利用仿真實驗對... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

美國SeaSonde雷達系統(tǒng)

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文3的雙排天線組成該系統(tǒng)的接收天線陣[26]，是一種新型陣列式高頻地波雷達，如圖1-2所示。用于監(jiān)測海流、海浪和風向的信息，近年來也可以監(jiān)測風速信息[27]。目前，WEAR系統(tǒng)雷達的部署數量僅次于美國的SeaSonde系統(tǒng)。2000年，雷聲公司研發(fā)了SWR-503系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用對數周期天線，接收天線是由40元寬帶單極子天線組成的長達880m相控陣[28]，如圖1-3所示。圖1-1美國SeaSonde雷達系統(tǒng)圖1-2德國WEAR雷達系統(tǒng)

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文4圖1-3美國雷聲公司生產的SWR－503系統(tǒng)以上都是單頻工作的高頻地波雷達系統(tǒng)，由于容易收到電離層雜波和海雜波的干擾影響，雷達海洋回波中所包含的海態(tài)參數信息不夠準確，探測性能受到很大的消極影響，對海洋環(huán)境的監(jiān)測也受到了限制。因此多（變）頻高頻地波雷達的研究應運而生。20世紀后期，BarrickD.E[29]、TeagueC.C[30]和FernandezD.M[30]等使用多頻雷達對海洋剖面流進行監(jiān)測；2003年，TriznaD.B等使用多頻雷達對目標進行探測；2004年，VeseckyJ.F[31]等使用多頻雷達對海面的風場進行監(jiān)測。在國內，各大高校也先后展開了對高頻地波雷達技術的研究，并取得了一定的成果。在20世紀80年代中期，在國家項目的支持下，劉永坦劉院士帶領哈爾濱工業(yè)大學于90年代初初步完成了對低空飛機和海面艦船目標的探測雷達[34]，如圖1-4所示，后續(xù)又將多輸入多輸出體制與高頻雷達相結合進行目標探測[35]，提高了雷達系統(tǒng)的分辨能力，進而提高了雷達探測能力。近些年來也開展了海態(tài)參數反演的研究工作，充分利用雙載頻回波信息進行反演。1988年，武漢大學首先開始研究更偏重于民用方面的海洋環(huán)境監(jiān)測技術，深入研究海態(tài)參數反演這一課題，使用高頻地波雷達得到了不錯的探測成果。1993年，在國家自然科學基金的支持下，成功研發(fā)了樣機OSMAR（OceanStateMonitorandAnalysis），如圖1-5所示。使用該樣機進行了洋流探測實驗，該樣機表現良好。此后又陸續(xù)研制了OSMAR系列近、中、遠程高頻地波雷達樣機[36]。2007年，在863計劃項目“變頻多功能高頻地波雷達”支持下，成功研制變頻多功能高頻地波雷達。上世紀90年代中期，華東師范大學也開展了相關研究。1997年，華東師范大學在杭州灣進行了實地探測，探測效果較好，?

【參考文獻】：
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本文編號：3074066