災害性天氣對飛機的飛行安全帶來很大的危害和影響,多普勒氣象雷達可以實現(xiàn)對臺風、湍流和風切變等極端天氣的有效探測和預警,目前仍是一項重要的技術手段并獲得了廣泛應用。由于大氣環(huán)境變化的突發(fā)性和復雜性,多普勒氣象雷達對惡劣氣象的探測還存在許多技術難題,例如地雜波抑制和湍流目標的解速度模糊等問題。信號處理是多普勒氣象雷達系統(tǒng)的重要組成部分,開展多普勒氣象雷達信號處理關鍵技術的深入研究,有助于提高雷達檢測氣象目標的性能,具有重要的學術研究意義和較大的應用價值。本文深入研究了多普勒氣象雷達的湍流目標檢測方法、解速度模糊和地雜波抑制等關鍵技術,主要貢獻和創(chuàng)新工作如下:1.提出了一種機載多普勒氣象雷達湍流目標檢測的仿真方案,采用湍流三維風場模型提高了仿真系統(tǒng)的逼真度。該方法采用理論模型的相關函數(shù)矩陣來生成三維風場模型,建立了基于Von Karman模型和Dryden模型的三維仿真湍流模型,進行了兩種模型的理論分析和數(shù)值仿真對比。仿真結果及分析表明,基于Von Karman的湍流仿真模型的相關特性與理論值有較好的一致性,可以較好滿足機載多普勒氣象雷達湍流檢測對湍流風場模型的仿真要求。2.提出了一種機載多... 

【文章來源】：西北工業(yè)大學陜西省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

波束有效照射深度

的影響；注意雷達探測機場的徑向和飛機跑道之間的夾角；注意回波強度較弱時的下?lián)舯┝鞯�。當飛機起飛或著落時穿過微下?lián)舯┝骶陀锌赡苡龅綒饬鞫绊戯w行。圖2-7描述了此時飛機可能受到的影響，虛線為飛機預先計劃飛行路線，實線為受下?lián)舯┝鞲蓴_下可能的飛行路線。如果飛機正好穿過下?lián)舯┝鞯闹行模瑒t有很大幾率會快速下落，危及飛行安全。

湍流的形成可能是由于雷暴、急流或氣壓變化等很多氣象因素引起的，即使件下也會出現(xiàn)。當飛機在飛行過程中穿過湍流區(qū)域，不僅會有明顯的顛簸感強度較大還極有可能危及飛行安全。為了保證飛行任務，確保人員安全，對可能出現(xiàn)的湍流進行檢測和預警以實現(xiàn)危險情況的規(guī)避是非常必要的。飛行現(xiàn)，且可操作性強，是研究飛機飛行特性的主要方法。由于湍流被看作是一現(xiàn)象，要從多普勒雷達測量的平均速度和譜寬來分析湍流運動，首先需要對性和風場模型進行分析。流風場建模 大氣湍流風場特性湍流是由尺度大小各異的大量渦旋綜合作用而形成的。大氣中任意一點觀測是由大小各異的渦旋貢獻的。如果把一個渦旋看成是由一個渦管形成的，湍作是多個渦管相互作用和相互纏繞而形成的，其構成示意圖如圖 3-1 所示，管的渦度場。

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]A Ka-band Solid-state Transmitter Cloud Radar and Data Merging Algorithm for Its Measurements[J]. Liping LIU,Jiafeng ZHENG,Jingya WU.  Advances in Atmospheric Sciences. 2017(04)
[3]C波段雙偏振雷達退速度模糊的分析[J]. 杜愛軍,魏鳴,李南,王炳赟,王會.  科學技術與工程. 2017(10)
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[5]基于快速余差查表法的脈沖多普勒雷達解距離模糊算法[J]. 洪興勇.  微型機與應用. 2017(04)
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[7]垂直指向的Ka波段云雷達觀測的0℃層亮帶自動識別及亮帶的特征分析[J]. 劉黎平,周淼.  高原氣象. 2016(03)
[8]雙線偏振雷達和相控陣天氣雷達技術的發(fā)展和應用[J]. 劉黎平,胡志群,吳翀.  氣象科技進展. 2016(03)
[9]基于灰度共生矩陣的自適應雷達雜波抑制[J]. 黃云仙,楊文強,馬爍,艾未華.  氣象科學. 2016(02)
[10]復合高斯雜波下的3種目標檢測算法研究[J]. 付克蘭,詹旭.  通信技術. 2015(11)

碩士論文
[1]基于常規(guī)氣象參數(shù)的大氣湍流建模技術研究[D]. 石鵬飛.國防科學技術大學 2011
[2]典型風場的多普勒天氣雷達速度圖象模擬與識別及暴雨實例分析[D]. 夏文梅.南京氣象學院 2002
[3]機載前視風切變氣象雷達信號處理技術研究[D]. 駱文成.西北工業(yè)大學 2001



本文編號：3135685