水汽是大氣重要的組成部分,大氣中水汽含量分布情況及水汽變化情況非常復雜,推動天氣和氣候變化,在中小尺度災害性天氣形成和演變過程中起重要作用。如何有效地、準確地獲取水汽分布的信息,對天氣預報、氣候監(jiān)測及防災減災具有特別重要的意義。一般大氣水汽探測受到探測精度和時空分辨率影響,無法獲取高精度、高時空分辨率的水汽信息。當前的水汽監(jiān)測系統(tǒng)在觀測時間和空間分辨率、設備造價、布網密度和監(jiān)測精度等方面存在很多不足。針對當前水汽監(jiān)測系統(tǒng)存在的問題,以電磁波載波信號作為介質反演大氣折射指數,進行水汽探測。借助于目前廣泛應用的第四代移動通信網絡,采用多智能體系統(tǒng)接收電磁波信號,構建水汽監(jiān)測網絡,作為現(xiàn)有水汽監(jiān)測網絡的重要補充。本文提出了一種基于多智能體的邊界層水汽探測方法,深入研究該探測方法中的核心技術,以下為本文的主要工作。論證了多智能體方法反演大氣折射指數的可行性。對于采用通信基站發(fā)出的載波頻率為2.45GHz的電磁波作為介質的探測方式研究,實質上是對于電磁波在邊界層低層大氣中傳播路徑上衰減的研究。很顯然,其衰減與電磁波傳播路徑上大氣溫度、氣壓和濕度相關,即與電磁波傳播路徑上的水汽含量相關。根據利用電...

【文章頁數】：130 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２?（ａ）?ＤＭＢ信號復自相關圖像［ｋｍ］?（ｂ）?ＤＭＢ信號相位復自相關圖像［ｋｍ］??Ｆｉｇｌ＿２：?（ａ）?ＤＭＢ?Ｓｉｇｎａｌ?ｃｏｍｐｌｅｘ?ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ?ｉｍａｇｅ，?（ｂ）?ＤＭＢ?Ｓｉｇｎａｌ?Ｐｈａｓｅ?ｃｏｍｐｌｅｘ??－

Ｆｉｇｌ＿２：?（ａ）?ＤＭＢ?Ｓｉｇｎａｌ?ｃｏｍｐｌｅｘ?ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ?ｉｍａｇｅ，?（ｂ）?ＤＭＢ?Ｓｉｇｎａｌ?Ｐｈａｓｅ?ｃｏｍｐｌｅｘ??ａｕｔｏ－ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ?ｉｍａｇｅ．??圖１．２為在巴斯大學觀察到的約３７．５ｋｍ?（ｘ軸）處的前２５....

圖１．３自相關方法ＤＭＢ水汽觀測結果??Ｆｉｇｌ．３：?Ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄ?ＤＭＢ?ｗａｔｅｒ?ｖａｐｏｒ?ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔｓ．??

ａｎ??０?５?１０?ＩＳ?２０?２５?３０?３５??（ｂ）??圖１．２?（ａ）?ＤＭＢ信號復自相關圖像［ｋｍ］?（ｂ）?ＤＭＢ信號相位復自相關圖像［ｋｍ］??Ｆｉｇｌ＿２：?（ａ）?ＤＭＢ?Ｓｉｇｎａｌ?ｃｏｍｐｌｅｘ?ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ?ｉｍａｇｅ，?（ｂ）?ＤＭ....

圖2.4入射波與散射波

ｍ?＝?ｎ?—?ｉｋｍ中實部ｎ而言，由于水汽和氧氣對于２．４５ＧＨｚ乎可以忽略不計；而電磁波傳播路徑高度變化一較短的情況下，電磁波以近似直線的方式傳播，取決于電磁波在介質中傳播時衰減狀況的一個系于電磁波衰減的影響。??氣中傳播時，大氣中的大氣介質、云、降水粒子散射。其散射產生的原....

圖2.5散射的物理過程

圖２．６偶極子??Ｆｉｇ２．６：?Ｄｉｐｏｌｅ??的散射能力，與粒子的大小、形狀、復折指數、譜分不規(guī)則外形的粒子散射模型的描述，數學處理較困難，形狀比較簡單的粒子的散射。氣象上一般將云滴、雨型。球形粒子的散射與粒子直徑ｄ和雷達入射波長Ａ為小球形粒子，其散射稱為瑞利散射（Ｒａｙｌｅ....

本文編號：3925941