本文關鍵詞：利用X波段雷達圖像反演風場算法改進研究

  更多相關文章： X波段雷達 風場 擬合算法 頻譜算法 光流算法

【摘要】：海表面風應力作為海水表面運動的主要動力,準確、實時監(jiān)測海面風場對海上漁業(yè)生產、海洋勘探和開發(fā)以及海洋軍事行動都具有重要的意義。航海雷達監(jiān)測風場具有傳統(tǒng)手段及其他遙感手段不具備的優(yōu)勢,其可以實時、全方位獲得較大范圍內高分辨率風場信息。國內外許多學者展開了利用航海雷達監(jiān)測風場的研究。本文首先對國內外研究成果進行了綜述,闡述國內外學者利用航海雷達圖像提取風場研究的經驗及成果,并對現(xiàn)有算法進行了整理總結。為進一步研究提供參考,并為初學者進入此領域提供一些幫助。通過綜述可以發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有利用X波段導航雷達反演海面風場的研究取得了一定的效果,但總體進展緩慢,可利用技術手段較少,存在較大發(fā)展空間。尤其是國內對此方面的研究僅僅停留在驗證國外算法的有效性上,一直沒有通過探索新方法來提高反演精度。本文對X波段導航雷達反演海面風場的算法改進在以下幾個方面來進行了研究：1)進一步抑制噪聲,來提高梯度法風向反演精度;2)探尋利用頻譜方法來反演風向的新方法；3)提出擬合算法來反演風速;4)融合光流算法和擬合算法的結果。然后論文從這四個研究方向分別提出了算法改進方法或新算法。最后再利用項目組在福建、臺灣海峽以及濱海等地進行的實驗獲得的大量有效數(shù)據(jù)對四個方面的改進及創(chuàng)新做了驗證,結果顯示：一、通過抑制噪聲可以提高梯度法的反演穩(wěn)定性和準確性：二、頻譜算法具有一定的操作性,但仍需進一步改進；三、針對預先質控的數(shù)據(jù),擬合算法反演得到的風速與風速計實測風速的平均絕對誤差低于1.5米每秒：四、通過結合光流算法和擬合算法可以提高擬合算法的精度。最后需要指出的是,作者在研究中參與了中船重工724所2013年國家重大科學儀器設備開發(fā)專項“全固態(tài)高分辨率海洋測量雷達開發(fā)及應用”的研究工作。在中國海洋大學與724所聯(lián)合研制的OS071X海洋動力環(huán)境測量雷達的基礎上,對海面風場反演算法進行研究。證明算法的科學性和可行性,為進一步把風場反演應用于新開發(fā)的全固態(tài)高分辨率海洋測量雷達樣機中奠定了堅實的基礎,具有重要的研究價值。
【關鍵詞】：X波段雷達 風場 擬合算法 頻譜算法 光流算法
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN957.52
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 引言11
• 1.2 利用X波段雷達進行海面風場反演的綜述11-18
• 1.2.1 國外研究11-16
• 1.2.2 國內研究16-18
• 1.3 本文的主要研究內容18-21
• 2 算法創(chuàng)新和改進介紹21-31
• 2.1 風向反演算法改進21-26
• 2.1.1 梯度算法介紹與優(yōu)化處理21-23
• 2.1.1.1 梯度算法介紹21-22
• 2.1.1.2 梯度算法優(yōu)化22-23
• 2.1.2 頻譜算法的提出23-26
• 2.1.2.1 基于一維海浪頻譜的風浪涌浪分離方法23-25
• 2.1.2.2 頻譜算法介紹25-26
• 2.2 速反演算法改進26-29
• 2.2.1 擬合算法26
• 2.2.2 光流算法與擬合算法結果的結合26-29
• 2.2.2.1 光流算法介紹26-27
• 2.2.2.2 光流算法與擬合算法的結合27-29
• 2.3 本章小結29-31
• 3 實驗介紹31-41
• 3.1 X波段測波雷達系統(tǒng)介紹31-32
• 3.2 實驗介紹32-38
• 3.2.1 福建實驗介紹32-34
• 3.2.2 濱海實驗介紹34-36
• 3.2.3 臺灣海峽實驗介紹36-38
• 3.3 實驗數(shù)據(jù)形式介紹38-39
• 3.4 本章小結39-41
• 4 實驗數(shù)據(jù)分析41-59
• 4.1 福建實驗數(shù)據(jù)分析41-49
• 4.1.1 梯度算法反演風向改進效果驗證41-44
• 4.1.2 頻譜法反演風向驗證44-46
• 4.1.3 擬合算法反演風速驗證46-48
• 4.1.4 風速反演算法改進驗證48-49
• 4.2 濱海數(shù)據(jù)介紹及結果分析49-52
• 4.2.1 頻譜法反演風向驗證49-50
• 4.2.2 風速反演算法改進驗證50-52
• 4.3 臺灣海峽實驗介紹及結果分析52-57
• 4.3.1 頻譜法反演風向驗證52-55
• 4.3.2 風速反演算法改進驗證55-57
• 4.4 本章小結57-59
• 5 結論與展望59-61
• 5.1 結論59-60
• 5.2 展望60-61
• 參考文獻61-65
• 致謝65-67
• 個人簡歷67
• 攻讀學位期間的主要成果67

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 謝明鴻;張亞飛;付琨;吳一戎;;一種基于矩和支配點檢測的多邊形擬合算法[J];模式識別與人工智能;2007年02期

2 楊偉;陳家新;李濟順;;基于投影的二階段空間圓線擬合算法[J];工程設計學報;2009年02期

3 吳瓊;黃海明;劉金剛;;適用于光學運動捕捉數(shù)據(jù)校正的擬合算法[J];計算機工程;2007年19期

4 劉宏;梁貴強;黃筱霞;;一種擬合曲線的新擬合算法[J];電子工程師;2006年08期

5 周奇;鄧小龍;胡志川;;平面散亂點集邊界擬合算法[J];重慶職業(yè)技術學院學報;2006年05期

6 晏家豐;班成;李云秀;;經驗式智能測量儀器的最佳折線擬合算法[J];計算機工程與應用;1990年06期

7 唐麗;莫智文;;距離閾值線性逼近的快速擬合算法[J];生物醫(yī)學工程學雜志;2010年01期

8 李淵;喬兵;陸宇平;;基于聚類方法的圓擬合算法[J];計算機應用;2013年S2期

9 秦義;付小寧;黃峰;;激光光斑定位的多圓擬合算法的研究[J];西安科技大學學報;2006年04期

10 何秀玲，，梁妙園，陸學斌;一種適用于矢量字的擬合算法[J];小型微型計算機系統(tǒng);1995年11期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 常家超;尚琳;李國通;;自主導航衛(wèi)星星上廣播星歷擬合算法研究[A];第五屆中國衛(wèi)星導航學術年會論文集-S3 精密定軌與精密定位[C];2014年

2 陳劉成;周建華;韓春好;陳金平;;導航衛(wèi)星歷書參數(shù)擬合算法研究[A];中國測繪學會九屆三次理事會暨2007年“信息化測繪論壇”學術年會論文集[C];2007年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 胡靜然;BESⅢ漂移室徑跡擬合算法與CGEM探測器的模擬研究[D];華中師范大學;2015年

2 許猛;利用X波段雷達圖像反演風場算法改進研究[D];中國海洋大學;2015年

3 蔡錦龍;自適應的尺度估計及魯棒的類熵模型擬合算法[D];廈門大學;2014年

4 黃華;導航衛(wèi)星廣播星歷參數(shù)模型及擬合算法研究[D];南京大學;2012年

5 陳曉旭;不同結構多模型擬合方法研究[D];西安電子科技大學;2013年

6 梁水波;油井不穩(wěn)定試井自動擬合算法研究[D];西南石油大學;2014年

本文編號：863656