海洋表面流作為海洋環(huán)境監(jiān)測的關(guān)鍵動(dòng)力學(xué)參數(shù)之一,在漁業(yè)捕撈、海上救援、航海運(yùn)輸、油污排解、近岸工程和軍事航行等方面都有著重要應(yīng)用和研究價(jià)值。目前用于海洋表面流觀測的設(shè)備主要包括高頻雷達(dá)、漂流浮標(biāo)、X波段雷達(dá)、星載/機(jī)載合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,SAR)等,其中高頻雷達(dá)因時(shí)空分辨率高、成本低、探測距離遠(yuǎn)等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用。但高頻地波雷達(dá)探測模式單一、覆蓋范圍受限,不利于遠(yuǎn)海和大范圍的海流監(jiān)測,促使了人們對具有更遠(yuǎn)探測能力的新體制雷達(dá)的研究。高頻天地波雷達(dá)利用電離層對電磁波的反射作用,使電磁波照射遠(yuǎn)距離的海面后再被岸基雷達(dá)或海上移動(dòng)平臺接收,具有傳播距離遠(yuǎn)、接收站布設(shè)靈活的特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大范圍的海域觀測。因此,研究高頻天地波雷達(dá)的海洋表面流探測技術(shù)具有重要的實(shí)踐意義和應(yīng)用前景。由于天地波模式下的電磁波傳播路徑復(fù)雜、回波數(shù)據(jù)受電離層污染嚴(yán)重,海洋表面流的反演工作中還存在諸多難題�，F(xiàn)有的海流反演算法都是基于簡易平面電離層模型和近似的天地波海浪散射機(jī)制,導(dǎo)致反演結(jié)果誤差較大。為規(guī)避簡易電離層模型的假設(shè),提高天地波雷達(dá)海流探測精度,在“十二五”國家863...

【文章頁數(shù)】：154 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景和意義
    1.2 研究歷史與現(xiàn)狀
        1.2.1 地波雷達(dá)海流探測發(fā)展概述
        1.2.2 分布式天地波雷達(dá)
            1.2.2.1 分布式天地波雷達(dá)的發(fā)展
            1.2.2.2 分布式天地波雷達(dá)海流反演現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容和章節(jié)安排
        1.3.1 需要解決的問題
        1.3.2 本文結(jié)構(gòu)安排
第2章 天地波雷達(dá)海流探測基礎(chǔ)及信號預(yù)處理
    2.1 引言
    2.2 電離層電波傳播
        2.2.1 電離層簡介
        2.2.2 電離層電波傳播基礎(chǔ)
        2.2.3 電離層鏡面傾斜對距離探測的影響
    2.3 天地波雷達(dá)Bragg散射機(jī)理
        2.3.1 Bragg散射機(jī)理
        2.3.2 天地波模式的一階Bragg頻率
        2.3.3 天地波模式的Bragg散射幾何關(guān)系
            2.3.3.1 海浪相速度的投影
            2.3.3.2 海流速度的投影
        2.3.4 結(jié)論
    2.4 天地波雷達(dá)一階海洋回波譜仿真
        2.4.1 天地波雷達(dá)一階散射截面
        2.4.2 一階海洋回波譜仿真
        2.4.3 電離層擾動(dòng)對回波譜的影響
    2.5 天地波雷達(dá)信號預(yù)處理
    2.6 本章小結(jié)
第3章 天地波雷達(dá)回波數(shù)據(jù)分析與評估
    3.1 引言
    3.2 分布式天地波雷達(dá)海洋探測實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 岸基分布式天地波雷達(dá)探測實(shí)驗(yàn)
        3.2.2 船載分布式天地波雷達(dá)探測實(shí)驗(yàn)
    3.3 天地波雷達(dá)回波特性分析
        3.3.1 天波直達(dá)波日變化特性
        3.3.2 天波直達(dá)波反射點(diǎn)運(yùn)動(dòng)分析
        3.3.3 海洋回波特性
    3.4 數(shù)據(jù)質(zhì)量評估初步方案
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于傅里葉級數(shù)展開的一階 Bragg 頻率提取方法
    4.1 引言
    4.2 一階Bragg頻率提取模型
    4.3 算法仿真與誤差分析
        4.3.1 傅里葉級數(shù)展開算法的模擬仿真
        4.3.2 誤差分析
    4.4 海流反演算法在地波雷達(dá)中的應(yīng)用
        4.4.1 單基地雷達(dá)應(yīng)用
        4.4.2 雙基地雷達(dá)應(yīng)用
    4.5 本章小結(jié)
第5章 分布式高頻天地波雷達(dá)的海流反演
    5.1 引言
    5.2 天地波海流反演關(guān)鍵技術(shù)
        5.2.1 一階Bragg頻率的提取
        5.2.2 定位原理
        5.2.3 矢量流合成
        5.2.4 平滑濾波
    5.3 天地波雷達(dá)海流反演結(jié)果
        5.3.1 反演結(jié)果
        5.3.2 誤差分析
    5.4 基于CZT距離譜細(xì)化的海流反演
        5.4.1 CZT頻譜細(xì)化原理
        5.4.2 CZT距離譜細(xì)化仿真分析
        5.4.3 基于CZT的天地波海流反演
        5.4.4 誤差分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻博期間的科研成果目錄
致謝



本文編號：3805877