海面的電磁散射研究在海洋遙感、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)和目標(biāo)識(shí)別領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。當(dāng)風(fēng)速變大的時(shí),雷達(dá)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中往往會(huì)出現(xiàn)海尖峰、高極化比和大多普勒頻移的超級(jí)散射現(xiàn)象,如何描述和解釋這些散射現(xiàn)象是一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。事實(shí)上,海浪非線性和波浪破碎被認(rèn)為是引起這些超級(jí)散射現(xiàn)象的主要原因。然而,有關(guān)海浪非線性和碎浪的電磁散射研究存在一些困難：一是海浪的運(yùn)動(dòng)十分復(fù)雜,加上風(fēng)力和大氣等不確定的外力影響,使得海浪的變化具有很大的隨機(jī)性和非線性；二是隨著風(fēng)速的增大,海面波浪會(huì)變得很陡峭,并產(chǎn)生破碎,破碎后會(huì)產(chǎn)生泡沫、水滴和湍流,這些都難以用現(xiàn)有的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行很好地描述；三是通常的電磁散射方法不能很好地處理碎浪復(fù)雜結(jié)構(gòu)的散射問(wèn)題,也很難體現(xiàn)超級(jí)散射現(xiàn)象。為此,本文針對(duì)海浪的非線性和波浪破碎的電磁散射開(kāi)展研究。論文的工作主要包括以下幾個(gè)方面：1.基于拉格朗日模型,提出了一個(gè)具有水平偏移和垂直偏移的非線性分形海面模型。運(yùn)用二階小斜率近似方法計(jì)算了該非線性模型的電磁散射特性。計(jì)算的結(jié)果在散射系數(shù)和多普勒譜上都能體現(xiàn)非線性的價(jià)值。并針對(duì)該模型,討論了水平偏移和垂直偏移對(duì)散射結(jié)果的影響。2.根據(jù)斜率判據(jù)和實(shí)測(cè)的碎浪覆蓋率... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：166 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖２．１不同風(fēng)速下Ｐ－Ｍ譜隨波數(shù)的變化??．ｍｓ、ｍｍ／ｓＰ－ＭＡ化

０．０?０．１?Ｑ２?０．３?０．４?０．５?０．６?Ｃ．７??＊如－１）??圖２．１不同風(fēng)速下Ｐ－Ｍ譜隨波數(shù)的變化??圖２．１給出了風(fēng)速為６ｍ／ｓ、８ｍ／ｓ和ｌＯｍ／ｓ的Ｐ－Ｍ隨波數(shù)Ａ的變化。由圖２．１??可Ｗ看出，Ｐ－Ｍ譜是單峰海譜，在譜峰值附近，能量集中，遠(yuǎn)離譜峰值，能量會(huì)??迅速下降。并且，隨著風(fēng)速的增加，海譜峰值會(huì)極大的增大，而峰值卻會(huì)向波數(shù)??小的方向移動(dòng)。表明，隨著風(fēng)速的增大，海譜的能量在增加，而譜峰值偏向小波??數(shù)則體現(xiàn)了在大風(fēng)速下更容易形成波數(shù)較小而波長(zhǎng)較長(zhǎng)的長(zhǎng)波。??口）Ａ．Ｋ．化ｎｇ?譜??Ｐ－Ｍ譜是重力波譜。在高頻波段下，在中等入射角的情況下，發(fā)生Ｂｒａｇｇ諧??振的波浪對(duì)應(yīng)的是毛細(xì)波段，重力波譜并不適用。１９８２年，Ｆｕｎｇ和Ｌｅｅ將Ｐｅｒｓｉｏｎ??和Ｍｏｓｋｏｗｉ憶的重力波譜與Ｐｅｒｓｉｏｎ提出的張力波譜進(jìn)行結(jié)合，提出了一種完全海??譜Ａ．Ｋ．Ｆｉｍｇ譜口Ｄ］。當(dāng)＆＜〇．〇４／＊口如．ＣＷ－１時(shí)，取重力波譜作為該譜的形式，當(dāng)?？??Ａ：＞０．０４仰６？．〇？２－＇取張力波譜作為該譜的形式。Ａ．Ｋ．Ｆｕｎｇ譜可１＾＾？表樂(lè)為??Ｗｔ）?＝?｛ＳｉＷ

Ｐ（ｄ?巧）??圖２．５?Ｖ取不同值的??如圖２．５所示，給出了?ｖ／＝ｌ、１．５和２．０的（＆Ｗ隨角度的變化圖，設(shè)風(fēng)向角化＝０。??可（＾看到，隨著＾＾的變大，分布函數(shù)能量更為集中。在方位角為〇。的時(shí)候，有最??大值，此時(shí)體現(xiàn)的為逆風(fēng)方向。當(dāng)方位向由逆風(fēng)方向變化的時(shí)候，值會(huì)逐漸減少。??體現(xiàn)在海面輪廓上，波浪條紋會(huì)集中朝著風(fēng)向運(yùn)動(dòng)。若風(fēng)向發(fā)生變化，則這波浪??條紋就會(huì)隨著風(fēng)向的變化而變化。同樣分析了?Ｄｏｎｅｌａｎ分布函數(shù)隨角度的變化。如??圖２乂所示，給出了?Ｄｏｎｅｌａｎ分布函數(shù)對(duì)應(yīng)不同的／／／，值，隨方位角的變化，這??里設(shè)風(fēng)向口＂?＝?０。由圖可Ｗ看出，在／／／ｐ小于０．％時(shí)，會(huì)隨著／／／，增加而更為??集中，當(dāng)／／／，大于化９５時(shí)，又會(huì)隨著／／／ｐ增大而展開(kāi)。由此也可Ｗ看到，方向??函數(shù)是簡(jiǎn)單的給出了能量隨方位角的分布。對(duì)于實(shí)際場(chǎng)景來(lái)講，顯然，就這樣一??個(gè)函數(shù)顯然還是難準(zhǔn)確的描述隨機(jī)的二維情況

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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[3]動(dòng)態(tài)海面及其上目標(biāo)復(fù)合電磁散射與多普勒譜研究[D]. 陳琿.西安電子科技大學(xué) 2012
[4]海面及其與上方簡(jiǎn)單目標(biāo)的復(fù)合電磁散射研究[D]. 王運(yùn)華.西安電子科技大學(xué) 2006
[5]海洋艦船尾跡合成孔徑雷達(dá)成像仿真研究[D]. 王愛(ài)明.中國(guó)科學(xué)院研究生院（電子學(xué)研究所） 2003
[6]非線性波浪與任意三維物體的相互作用[D]. 柏威.大連理工大學(xué) 2001

碩士論文
[1]基于FLUENT的二維數(shù)值波浪水槽研究[D]. 李勝忠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3356296