本文關(guān)鍵詞：基于空時處理的湍流檢測技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 相控陣 機載氣象雷達 湍流檢測 譜寬估計 空時自適應(yīng)處理

【摘要】：湍流、閃電、雷暴和結(jié)冰通常被稱作威脅民航安全的“四大殺手”。其中,大氣湍流是一種發(fā)生在高空中的惡劣天氣現(xiàn)象,雜亂、隨機、無序是其主要特征。機載氣象雷達探測湍流時,將回波譜寬作為衡量湍流強度的主要標(biāo)準(zhǔn)。然而,大氣湍流運動并不是引起頻譜擴展的唯一因素,非湍流目標(biāo)的運動、天線波束寬度及方位角等條件也會導(dǎo)致譜寬增加,進行湍流探測時,應(yīng)該考慮這些因素的影響,為航空安全提供更有力的保障。首先,論文介紹了湍流的定義、性質(zhì),分析了引起湍流回波頻譜擴展的因素,介紹了機載氣象雷達湍流檢測的基本原理以及幾種傳統(tǒng)的湍流檢測方法。其次,論文介紹了氣象目標(biāo)的特性,并分別從時域和頻域分析了氣象回波的性質(zhì),以此為基礎(chǔ)研究了相控陣體制下的機載氣象雷達湍流回波數(shù)據(jù)接收模型,最后進行了仿真與分析。再次,結(jié)合湍流目標(biāo)的分布式特點,研究了能夠描述湍流等分布式氣象目標(biāo)的空時導(dǎo)向矢量,并針對相控陣體制的機載氣象雷達,提出了基于最優(yōu)處理器的湍流譜寬估計方法。該方法基于空時自適應(yīng)原理構(gòu)建最優(yōu)處理器,對湍流回波信號進行空時濾波處理,抑制雷達掃描過程中波束寬度等對頻譜擴展產(chǎn)生的干擾,實現(xiàn)對湍流譜寬的準(zhǔn)確估計。最后,研究了一種基于ΣΔ-STAP的湍流檢測方法,該方法將多通道天線簡化為和差雙通道,在空域進行降維自適應(yīng)處理,較大幅度地降低算法的復(fù)雜度和運算量,能夠在抑制干擾的同時,較精確地估計湍流速度譜寬,獲得較好的檢測性能。
【關(guān)鍵詞】：相控陣 機載氣象雷達 湍流檢測 譜寬估計 空時自適應(yīng)處理
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V321.2
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 機載氣象雷達11-13
• 1.2.2 湍流檢測13-14
• 1.3 論文的主要研究工作14-16
• 第二章 機載氣象雷達湍流檢測技術(shù)16-24
• 2.1 引言16
• 2.2 大氣湍流概述16-18
• 2.3 基于多普勒原理的湍流檢測18-21
• 2.3.1 多普勒效應(yīng)18-19
• 2.3.2 湍流回波的多普勒頻譜19
• 2.3.3 湍流回波的頻譜展寬分析19-21
• 2.4 湍流檢測方法21-23
• 2.4.1 脈沖對法22-23
• 2.4.2 快速傅里葉變換估計器23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第三章 機載相控陣氣象雷達湍流回波信號仿真24-35
• 3.1 引言24
• 3.2 氣象目標(biāo)特性24-25
• 3.3 氣象回波特性25-28
• 3.3.1 時域特性25-26
• 3.3.2 頻域特性26-28
• 3.4 湍流回波數(shù)據(jù)模型28-30
• 3.5 仿真結(jié)果及分析30-33
• 3.5.1 湍流回波仿真30-32
• 3.5.2 湍流信號空時二維譜仿真32-33
• 3.6 本章小結(jié)33-35
• 第四章 基于空時最優(yōu)處理器的湍流譜寬估計方法35-44
• 4.1 STAP原理簡介35-36
• 4.2 湍流信號的時間、空間導(dǎo)向矢量36-40
• 4.2.1 湍流場的時間導(dǎo)向矢量37-38
• 4.2.2 湍流場的空間導(dǎo)向矢量38-40
• 4.3 基于最優(yōu)處理器的湍流譜寬估計40-42
• 4.4 實驗結(jié)果及分析42-43
• 4.5 本章小結(jié)43-44
• 第五章 基于ΣΔ-STAP的湍流檢測方法44-53
• 5.1 引言44
• 5.2 ΣΔ-STAP原理44-47
• 5.2.1 ΣΔ-STAP結(jié)構(gòu)與算法44-45
• 5.2.2 ΣΔ-STAP數(shù)據(jù)模型45-47
• 5.3 基于 ΣΔ-STAP的湍流檢測47-50
• 5.3.1 算法介紹47-49
• 5.3.2 檢測結(jié)果及分析49-50
• 5.4 實驗結(jié)果及分析50-52
• 5.5 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)束語53-55
• 參考文獻55-59
• 致謝59-60
• 攻讀碩士期間所發(fā)表的論文60

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳家宜;環(huán)境湍流對煙云抬升的作用[J];氣象學(xué)報;1981年01期

2 舒瑋,姜楠;湍流中渦的尺度分析[J];空氣動力學(xué)學(xué)報;2000年S1期

3 姜楠,王玉春,劉欣;壁面加熱湍流相干結(jié)構(gòu)的實驗研究[J];實驗力學(xué);2001年02期

4 蘇鋒,張濤,姜楠;壁面加熱湍流相干結(jié)構(gòu)的子波分析實驗研究[J];實驗力學(xué);2005年01期

5 夏振炎;田硯;姜楠;;湍流及其控制綜合性、研究型、開放式教學(xué)實驗[J];中國新技術(shù)新產(chǎn)品;2009年22期

6 胡海豹;杜鵬;宋東;郭云鶴;王鷹;;壁湍流猝發(fā)事件檢測與提取方法研究[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2013年04期

7 陳家宜,譚辛,董素貞;對流層下部的湍流微}P構(gòu)[J];氣象學(xué)報;1963年02期

8 虞崇正;湍流邊界層內(nèi)光滑壁面附近湍流的發(fā)生[J];力學(xué)情報;1976年01期

9 魏中磊;鈕珍南;諸乾康;俞達成;;低湍流風(fēng)洞[J];實驗力學(xué);1987年01期

10 王政權(quán),宮偉光,羅傳文;通風(fēng)結(jié)構(gòu)林帶背風(fēng)面湍流相關(guān)特征初步分析[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報;1991年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 田海平;楊紹瓊;李山;王清毅;姜楠;;壁湍流相干結(jié)構(gòu)局部動力學(xué)模型的實驗研究[A];第九屆全國實驗流體力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2013年

2 蘇衛(wèi)東;郝鵬程;;圓管湍流的廣義層次結(jié)構(gòu)[A];2003’全國流體力學(xué)青年研討會論文集[C];2003年

3 劉建華;謝華;田于逵;;湍流積分長度新型聯(lián)合測試方法研究[A];第二十三屆全國水動力學(xué)研討會暨第十屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議文集[C];2011年

4 劉建華;姜楠;舒瑋;;湍流局部平均速度結(jié)構(gòu)函數(shù)與湍流多尺度相干結(jié)構(gòu)[A];2003’全國流體力學(xué)青年研討會論文集[C];2003年

5 盧浩;王兵;張會強;王希麟;;粗糙元展向和流向間距不同的壁湍流ADV實驗研究[A];第八屆全國實驗流體力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

6 常躍峰;姜楠;;溝槽壁面湍流相干結(jié)構(gòu)被動控制與減阻機理的熱線測量[A];第七屆全國實驗流體力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

7 周生啟;;湍流熱對流、納米流體和海洋現(xiàn)象的實驗研究[A];中國科協(xié)第235次青年科學(xué)家論壇——極端復(fù)雜測試環(huán)境下實驗力學(xué)的挑戰(zhàn)與應(yīng)對[C];2011年

8 劉毅;燕小芬;王淼;王希麟;;顆粒粒徑和氣載比的變化對氣固兩相湍流調(diào)制作用影響的初步比較[A];第七屆全國實驗流體力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

9 龐加斌;林志興;葛耀君;;浦東地區(qū)近地強風(fēng)特性觀測研究[A];第九屆（2001）全國大氣環(huán)境與污染學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

10 王維;姜楠;;波形壁面湍流相干結(jié)構(gòu)TR-PIV測量和POD分析[A];第七屆全國流體力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2012年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 夏振炎;流向狹縫周期吹吸擾動控制壁湍流相干結(jié)構(gòu)的實驗研究[D];天津大學(xué);2007年

2 劉薇;周期性擾動對壁湍流多尺度相干結(jié)構(gòu)影響的實驗研究[D];天津大學(xué);2008年

3 邱翔;分層流動中湍流結(jié)構(gòu)和湍流逆梯度輸運特性研究[D];上海大學(xué);2006年

4 唐洪濤;不可壓縮平板邊界層從層流突變?yōu)橥牧鞯臋C理及湍流特性[D];天津大學(xué);2007年

5 梅棟杰;槽道湍流的展向振蕩電磁力減阻[D];南京理工大學(xué);2011年

6 陳立為;具有激波和湍流旋渦分離的可壓縮繞流數(shù)值研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

7 董明;超音速尖錐/鈍錐邊界層穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)捩及湍流的研究[D];天津大學(xué);2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蔣婷;基于空時處理的湍流檢測技術(shù)研究[D];中國民航大學(xué);2016年

2 劉薇;周期性抽吸擾動控制壁湍流多尺度相干結(jié)構(gòu)的實驗研究[D];天津大學(xué);2004年

3 謝華;壁脈動壓強與湍流相干結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的子波分析[D];華中科技大學(xué);2005年

4 程艷偉;二維非定常可壓縮湍流的大渦數(shù)值模擬[D];中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2002年

5 王悅;聚合物水溶液雙振蕩網(wǎng)格湍流實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

6 李世珍;湍流多尺度結(jié)構(gòu)遷移速度實驗研究[D];天津大學(xué);2007年

7 王建航;高速湍流反應(yīng)流的數(shù)值計算[D];上海交通大學(xué);2014年

8 吳意;水平槽道內(nèi)低顆粒載荷下湍流變動的實驗研究[D];華中科技大學(xué);2007年

9 張衛(wèi)峰;圓管纖維懸浮流中粒子運動的研究[D];浙江大學(xué);2003年

10 許正;微傳感器的傳熱模擬與湍流間歇性的PIV實驗研究[D];華中科技大學(xué);2007年

，

本文編號：1022741