基于测波雷达现实方向谱的三维波浪数值模拟研究

X波段测波雷达是一种新型的基于图像分析的海浪观测仪器,其可给出实时可靠的波浪观测信息。依据测波雷达给出的真实波浪相对方向谱数据,利用谱相似条件,经解算得到真实海浪的绝对谱密度值,对三维波浪进行数值模拟。利用浪高仪阵列监测波面,并利用BMD法对波面时历进行谱分析。比对结果表明,与传统基于统计谱的数值波浪模拟相比,文中数值波浪模拟结果更接近于真实海浪,结果良好。     

WaMoS Ⅱ X波段雷达海面风场反演算法研究

海洋对于人类的意义越来越重要,对海面风场的研究、海洋渔业、军事活动以及海洋资源探究都具有非常重要的意义。以前对海面风场的监测受到设备精度以及海洋环境复杂多变的限制,获取的结果精度较低。本文提出使用改进的光流算法对海面风场进行反演,在传统光流算法基础上进行滤波处理,去除非海浪的图像信号,提高海面风场反演的效果。构建基于WaMoS Ⅱ雷达的X波段雷达监测系统,对某海域的风场数据进行监测,使用改进后的光流算法和原光流算法进行对比验证,表明,使用改进后的光流算法进行海面反演在稳定性、集中度等方面都有非常大的提高。     

船载S波段雷达多普勒谱模型

根据海表面的散射机理和船舶在海中的运动规律,建立了3次谐波船舶运动模型,提出了船载S波段雷达回波多普勒谱的中心频率和谱宽的理论模型。本文采用仿真多普勒谱的方法,分析了船载S波段雷达多普勒谱的中心频率和谱宽大小与船速的关系,并讨论了船舶各种运动导致多普勒谱的变化情况,最后采用一段实测船载三坐标速度并仿真其多普勒谱,结果表明其中心频率的变化明显,谱展宽明显。文章的结论为船载S波段雷达海浪参数提取提供先验信息和理论模型,具有重要的价值。     

超低频雷达反演海洋内波波长和振幅

利用超低频雷达探测海洋内波是海洋内波探测的新方法,该方法使用1Hz～100Hz频段的电磁波探测海洋内波并反演得到内波振幅和波长等参数.根据超低频电磁波在海水中、海气界面和内波界面处的传播特性以及海洋内波水下结构特点,建立了超低频雷达反演海洋内波振幅、波长模型,并分析了探测的回波信号,仿真结果表明,使用超低频雷达可以反演得到内波振幅和波长.     

X波段雷达中基于高阶色散关系的滤波器设计

由于在X波段雷达海浪参数反演过程中,利用已有的带通滤波器反演得到的波高、波周期等参数会出现偏大的问题,提出了一种将高阶色散关系边界与基本色散关系相结合的新滤波器.首先推导证明出高阶色散关系的单调性和有界性,得到其边界方程;其次,结合基本色散关系得到新的滤波器;最后进行仿真实验,并与原带通滤波器的结果进行对比.实验结果表明,新的滤波器不仅能够准确的提取海浪信息,滤除掉噪声信息,而且得到的波高、周期及波向等参数结果优于原带通滤波器.     

利用高级传输模型分析雷达探测距离对蒸发波导高度的敏感性

海上蒸发波导的高发生概率、大覆盖范围使其在雷达探测性能的评估上起到了不可忽视的作用。本文利用高级传输模型(APM)理论分析了雷达作用距离对蒸发波导高度的敏感性。为今后利用蒸发波导参数预测雷达的作用距离提供理论依据。     

基于改进BP神经网络的GPS信号反演蒸发波导研究

海上蒸发波导的存在,对舰载通信、雷达等电子装备产生严重影响,蒸发波导的准确预测是保证舰载电子装备对波导有效利用的前提。研究基于神经网络利用GPS信号接收功率反演蒸发波导的算法流程,提出采用贝叶斯正则化训练方法改进的BP神经网络的方法原理和计算步骤,实现了对蒸发波导的仿真反演。仿真结果表明,贝叶斯正则化BP神经网络能够实时高效反演蒸发波导高度和大气修正折射指数剖面,且在存在干扰的条件下反演结果更为真实可信。     

蒸发波导探测与雷达超视距一致性实验研究

利用出现概率较高的蒸发波导实现舰船雷达、通信等电子系统进行超视距探测和信号传播是目前的研究热点.为了检验蒸发波导的出现与雷达超视距探测的相互关系,采用精度高、反应速度快的大气波导测试仪在海面上空进行蒸发波导的实际测量,同时也利用海岸上的雷达进行探测.实测结果表明,当雷达的工作区域出现蒸发波导时,雷达能够实现超视距探测,且随着蒸发波导的强度不同,雷达探测信号的强度也相应地发生改变,证明了蒸发波导的实际测量与雷达信号实现超视距传播的一致性.     

基于船舶报数据的蒸发波导条件下雷达探测距离的计算

本文研究了海洋蒸发波导条件下如何利用船舶报数据对雷达的探测距离进行计算,通过所需海区和时间段有效的历年船舶报气象信息得到大气折射率剖面,再利用抛物型方程计算出电磁波传播单程损耗,接着利用雷达方程得到目标的传播损耗门限,最后得到所需海区和时间段的雷达对目标的最远作用距离.实测结果表明,此方法是可行的.     

雷达海杂波反演免疫算法蒸发波导研究

舰船在海洋上航行时,雷达系统是保证航行安全的重要装置,因此高效的雷达系统必须能够克服海杂波的干扰,在复杂情况下能够主动适应环境,通过对雷达电磁波发射与接收信号的优化,使性能达到最优。本文首先建立海洋蒸发波导的模型,对电磁波的传播途径进行研究,然后结合反演免疫算法优化传播路径,通过对杂波参数的优化使雷达的性能优化到最好。