糧倉儲糧水平衡條件下的密度分布電磁波檢測方法研究
發(fā)布時間:2023-08-10 18:29
儲備一定數(shù)量的糧食,是黨和政府應(yīng)對糧食危機的重要舉措,也是維護社會穩(wěn)定,促進經(jīng)濟發(fā)展的有力支撐。目前,國家各級糧庫儲糧數(shù)量信息的獲取仍然靠人工方式進行,還缺乏糧食數(shù)量自動化監(jiān)測的有效技術(shù)手段。由于我國糧庫類型多,儲糧數(shù)量多,儲糧周期長,儲糧數(shù)量的自動化監(jiān)測問題一直是一個亟待解決的問題,本課題正是為解決這一問題而提出的。 傳統(tǒng)的糧食數(shù)量監(jiān)測采用了傳感器網(wǎng)絡(luò)的形式,但這一技術(shù)還處于起步和探索階段。目前來看,這一技術(shù)在實用中的諸多問題可能會限制它的應(yīng)用:主要問題是精度差、成本高、維護困難。本課題提出依據(jù)甚高頻電磁波(30MHz~300MHz)探測的糧食密度探測的方法,此方法在一定程度上能夠彌補傳感器法所帶來的不足。具體研究內(nèi)容和創(chuàng)新性成果如下: (1)研究了電磁波在糧堆中的傳播特性。提出了利用探地雷達進行糧堆電磁波探測的技術(shù)路線,提供了探測實施方案。探究了電磁波在糧庫多層介質(zhì)結(jié)構(gòu)中傳播的反射和折射特性,基于此特性提出了電磁波在糧倉傳播的正演模型,并詳細討論了正演模型的構(gòu)建方法。 (2)分析了糧倉在達到絕對平衡水分條件下糧堆密度和水分的關(guān)系,揭示了在絕對平衡水條件下,糧堆密度和水分的高度一致性...
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
目錄
1 緒論
1.1 課題研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究概況
1.3 本課題的研究背景和已有工作基礎(chǔ)
1.4 本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
1.4.1 本文的主要研究內(nèi)容
1.4.2 本文結(jié)構(gòu)安排
2 電磁波在糧堆中的傳播特性的研究
2.1 探倉雷達的參數(shù)設(shè)置
2.1.1 雷達電磁波在儲糧糧情監(jiān)測中的應(yīng)用
2.1.2 探倉雷達的探測性能及其參數(shù)設(shè)置
2.2 探測方法的簡介
2.3 糧堆介質(zhì)中電磁波的傳播特性
2.3.1 電磁波在糧堆中傳播的波動方程
2.3.2 反射和折射特性
2.4 構(gòu)建正演模型
2.4.1 糧倉高頻電磁波傳播的正演模型
2.4.2 正演模型的構(gòu)建過程
2.4.3 介電常數(shù)對高頻電磁波反射信號的影響
2.5 本章小結(jié)
3 糧堆介電常數(shù)的空間三維分布反演
3.1 介電常數(shù)的雷達探測問題
3.2 逐層反演算法確定糧堆介電常數(shù)的分布
3.3 相位比較法獲取精確的初始反演參數(shù)
3.4 實驗的過程以及結(jié)果的分析
3.5 本章小結(jié)
4 糧食介電-水分-密度模型的研究
4.1 實驗室中糧食介電特性的研究
4.2 糧堆介電常數(shù)結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
4.2.1 糧堆介電常數(shù)的線性模型的構(gòu)建
4.2.2 糧堆介電常數(shù)的非線性模型的構(gòu)建
4.3 水平衡下的水分-密度模型與介電-密度模型
4.4 本章小結(jié)
5 糧堆密度異常區(qū)域的雷達層析成像檢測
5.1 概述
5.2 使用層析成像方法的理論基礎(chǔ)
5.3 糧倉雷達層析成像的探測方法
5.4 波前法與改進的波前法射線追蹤的簡介
5.4.1 波前法射線追蹤
5.4.2 波前法的改進
5.4.3 提取初至波
5.5 波速和衰減聯(lián)合層析成像
5.5.1 波速層析
5.5.2 衰減層析
5.6 糧倉密度異常區(qū)域的圖像重建
5.7 仿真實驗
5.8 實驗結(jié)果及分析
5.8.1 模擬實驗
5.8.2 實地實驗
5.9 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
個人簡歷
致謝
本文編號:3841007
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
目錄
1 緒論
1.1 課題研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究概況
1.3 本課題的研究背景和已有工作基礎(chǔ)
1.4 本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
1.4.1 本文的主要研究內(nèi)容
1.4.2 本文結(jié)構(gòu)安排
2 電磁波在糧堆中的傳播特性的研究
2.1 探倉雷達的參數(shù)設(shè)置
2.1.1 雷達電磁波在儲糧糧情監(jiān)測中的應(yīng)用
2.1.2 探倉雷達的探測性能及其參數(shù)設(shè)置
2.2 探測方法的簡介
2.3 糧堆介質(zhì)中電磁波的傳播特性
2.3.1 電磁波在糧堆中傳播的波動方程
2.3.2 反射和折射特性
2.4 構(gòu)建正演模型
2.4.1 糧倉高頻電磁波傳播的正演模型
2.4.2 正演模型的構(gòu)建過程
2.4.3 介電常數(shù)對高頻電磁波反射信號的影響
2.5 本章小結(jié)
3 糧堆介電常數(shù)的空間三維分布反演
3.1 介電常數(shù)的雷達探測問題
3.2 逐層反演算法確定糧堆介電常數(shù)的分布
3.3 相位比較法獲取精確的初始反演參數(shù)
3.4 實驗的過程以及結(jié)果的分析
3.5 本章小結(jié)
4 糧食介電-水分-密度模型的研究
4.1 實驗室中糧食介電特性的研究
4.2 糧堆介電常數(shù)結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
4.2.1 糧堆介電常數(shù)的線性模型的構(gòu)建
4.2.2 糧堆介電常數(shù)的非線性模型的構(gòu)建
4.3 水平衡下的水分-密度模型與介電-密度模型
4.4 本章小結(jié)
5 糧堆密度異常區(qū)域的雷達層析成像檢測
5.1 概述
5.2 使用層析成像方法的理論基礎(chǔ)
5.3 糧倉雷達層析成像的探測方法
5.4 波前法與改進的波前法射線追蹤的簡介
5.4.1 波前法射線追蹤
5.4.2 波前法的改進
5.4.3 提取初至波
5.5 波速和衰減聯(lián)合層析成像
5.5.1 波速層析
5.5.2 衰減層析
5.6 糧倉密度異常區(qū)域的圖像重建
5.7 仿真實驗
5.8 實驗結(jié)果及分析
5.8.1 模擬實驗
5.8.2 實地實驗
5.9 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
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個人簡歷
致謝
本文編號:3841007
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