航運(yùn)安全一直是我國內(nèi)河航運(yùn)中有待完善的重要問題。目前,在內(nèi)河航運(yùn)中,大部分監(jiān)管船只的是傳統(tǒng)的圖像監(jiān)測系統(tǒng),而如何在惡劣氣象環(huán)境下持續(xù)有效的監(jiān)測船只是現(xiàn)有圖像監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)局限。岸基雷達(dá)系統(tǒng)可以運(yùn)用雷達(dá)遙感來獲取河流遙感數(shù)據(jù),通過相關(guān)信號處理算法的研究改善此種技術(shù)局限。本文以內(nèi)河航道航行的船只為研究對象,基于超高頻雷達(dá)獲取的河流遙感數(shù)據(jù),利用相關(guān)信號與數(shù)據(jù)處理理論算法,對遙感河段內(nèi)的河流船只進(jìn)行目標(biāo)識別與檢測研究;同時(shí)基于研究結(jié)果,嘗試進(jìn)行船只航跡關(guān)聯(lián)與復(fù)原研究。研究結(jié)果為河道船只的雷達(dá)遙感檢測技術(shù)提供了理論依據(jù)與技術(shù)支持。本文研究的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下:1依據(jù)超高頻岸基雷達(dá)獲取的河流遙感數(shù)據(jù)及河流回波的多普勒頻譜原理,獲取目標(biāo)船只的距離、速度信息。并采取兩種陣列信號處理的相關(guān)算法,對船只方位進(jìn)行獲取,接著根據(jù)整合好的船只定位信息進(jìn)行船只的航跡形成,同時(shí)將由兩種船只方位確定方法形成的航跡圖進(jìn)行對比分析。2針對所形成的不規(guī)則航跡,提出了三種航跡矯正方法,并根據(jù)內(nèi)河航運(yùn)特征及相關(guān)誤差數(shù)據(jù)對矯正后的航跡進(jìn)行分析論證。 

【文章來源】：廣西師范大學(xué)廣西壯族自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

超高頻雷達(dá)接收機(jī)信號處理示意框圖

圖 2.2遙感獲取目標(biāo)速度3所示，目標(biāo)船只的距離信息是由發(fā)射信號和接收信號的時(shí)間差td得發(fā)射信號和接收信號的時(shí)間差td對應(yīng)著就是目標(biāo)船只的距離，c為光速速可以忽略不計(jì)，t1為發(fā)射信號時(shí)刻，t2為接收信號時(shí)刻：的表達(dá)式為：

方向角θ即如圖 2.2所示。2.3研究對象的基本簡介本文是以內(nèi)河航道中的在航船只為研究對象的，數(shù)據(jù)由武漢大學(xué)電波與傳播實(shí)驗(yàn)室2016年 12月 15日下午展開的河流表面流探測試驗(yàn)提供，試驗(yàn)選擇在長江中游干流的漢河段[25]。數(shù)據(jù)選擇了其中兩場有在航船只的表面流數(shù)據(jù)，分別來源于 2016年 12月 1日 13點(diǎn) 04分至 1點(diǎn) 05分和 15點(diǎn) 16分至 23分。雷達(dá)系統(tǒng)架設(shè)在長江二橋中的一個(gè)主橋墩上。雷達(dá)架設(shè)點(diǎn)位于距離橋面下的長江水大約 20m。圖 2.4雷達(dá)架設(shè)示意圖，發(fā)射天線采用了八木定向天線，因?yàn)榘l(fā)射天線會對線指向的水平垂直方向（接收天線方向）產(chǎn)生少量的能力輻射所以在接收天線和發(fā)射天之間設(shè)置一個(gè)連接地電的垂直金屬隔離網(wǎng)，圖 2.5介紹了實(shí)際雷達(dá)天線的架設(shè)情況。在試驗(yàn)中，雷達(dá)系統(tǒng)面向長江上游，河水流向是朝著雷達(dá)運(yùn)動(dòng)的。發(fā)射天線采用的八木定向天線，每隔相干累積時(shí)間 7秒向江面發(fā)出一定角度的扇形波束，將三通道接收線構(gòu)成三角陣型結(jié)構(gòu)，收取了來自河流表面的反射回波，圖 2.6反映了整體超高頻雷達(dá)測試驗(yàn)的具體安置示意圖。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：2959636