本文關(guān)鍵詞：高精度衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 雷達(dá)高度計(jì) 合成孔徑 延遲校正 回波模型 重跟蹤 系統(tǒng)仿真

【摘要】：衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)是一種重要的海洋微波遙感器,它能夠測(cè)量海面高度、有效波高和海面后向散射系數(shù),其測(cè)量數(shù)據(jù)的進(jìn)一步反演結(jié)果,可以應(yīng)用于海洋地球物理學(xué)、海洋動(dòng)力學(xué)、海洋氣候與環(huán)境、海冰監(jiān)測(cè)等方面。合成孔徑雷達(dá)高度計(jì)是新一代高精度雷達(dá)高度計(jì),它將合成孔徑的思想引入到了傳統(tǒng)雷達(dá)高度計(jì)中,在測(cè)高精度和分辨率方面都有很大的提高。本文對(duì)傳統(tǒng)雷達(dá)高度計(jì)和合成孔徑高度計(jì)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)進(jìn)行了比對(duì)研究和數(shù)值仿真,并利用航空校飛數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證,研究結(jié)果驗(yàn)證了合成孔徑高度計(jì)比傳統(tǒng)高度計(jì)具有更高的測(cè)量精度。在傳統(tǒng)雷達(dá)高度計(jì)方面,本文提出了一種適用于大誤指向角的回波模型以及一種計(jì)算重跟蹤修正表的新方法,并分析了回波重跟蹤算法的精度。在合成孔徑雷達(dá)高度計(jì)方面,本文提出了一種新的延遲校正算法,消除了衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的殘余誤差;研究了子視回波與地理位置的匹配和校準(zhǔn)方法,給出了Burst之間再次校正的方法;研究了合成孔徑模式高度計(jì)的回波模型,并分析了合成孔徑雷達(dá)高度計(jì)回波重跟蹤的理論精度。本文的主要貢獻(xiàn)和創(chuàng)新點(diǎn)有以下幾個(gè)方面:(1)對(duì)傳統(tǒng)雷達(dá)高度計(jì)和合成孔徑高度計(jì)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)進(jìn)行了比對(duì)研究,并利用超級(jí)計(jì)算機(jī)做了系統(tǒng)仿真,同時(shí)對(duì)航空校飛數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,研究結(jié)果驗(yàn)證了合成孔徑高度計(jì)比傳統(tǒng)高度計(jì)具有更高的測(cè)高精度;(2)針對(duì)傳統(tǒng)雷達(dá)高度計(jì),提出了一個(gè)能夠適應(yīng)大范圍天線誤指向角的新的回波模型,解決了已有模型存在的在大誤指向角情況下失效的問(wèn)題,利用該模型對(duì)HY-2A衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,得到了良好的結(jié)果;(3)在合成孔徑雷達(dá)高度計(jì)的數(shù)據(jù)處理中,提出了一種消除延遲校正算法中殘余誤差的新算法,利用該算法有效的解決了衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的殘余誤差。(4)在合成孔徑雷達(dá)高度計(jì)的數(shù)據(jù)處理中,研究了子視回波與地理位置的匹配和校準(zhǔn)方法,提出了在Burst之間再次校正的方法。
【關(guān)鍵詞】：雷達(dá)高度計(jì) 合成孔徑 延遲校正 回波模型 重跟蹤 系統(tǒng)仿真
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN958
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 第一章 緒論17-26
• 1.1 引言17-18
• 1.2 雷達(dá)高度計(jì)的應(yīng)用18
• 1.3 雷達(dá)高度計(jì)的發(fā)展18-23
• 1.3.1 傳統(tǒng)雷達(dá)高度計(jì)的發(fā)展18-21
• 1.3.2 合成孔徑雷達(dá)高度計(jì)的發(fā)展21-22
• 1.3.3 寬刈幅成像雷達(dá)高度計(jì)22-23
• 1.3.4 毫米波雷達(dá)高度計(jì)23
• 1.4 論文主要內(nèi)容及章節(jié)安排23-26
• 第二章 雷達(dá)高度計(jì)的系統(tǒng)構(gòu)成及信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性26-34
• 2.1 引言26
• 2.2 高度計(jì)測(cè)高的基本概念26-27
• 2.3 高度計(jì)的脈沖壓縮和全去斜技術(shù)27-28
• 2.4 高度計(jì)的回波信號(hào)28-32
• 2.4.1 高度計(jì)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)和回波信號(hào)的形成28-29
• 2.4.2 回波信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性29-31
• 2.4.3 回波信號(hào)中包含的海面參數(shù)31-32
• 2.5 小結(jié)32-34
• 第三章 傳統(tǒng)高度計(jì)回波模型及重跟蹤技術(shù)34-63
• 3.1 引言34-35
• 3.2 高度計(jì)的回波模型35-42
• 3.2.1 三項(xiàng)卷積模型35-36
• 3.2.2 回波模型的一階指數(shù)近似及天線誤指向角的影響36-38
• 3.2.3 適用于天線大誤指向角的近似模型38-42
• 3.3 回波重跟蹤算法42-53
• 3.3.1 最大似然算法42-45
• 3.3.2 最小二乘算法45-50
• 3.3.3 最小二乘算法精度的分析50-53
• 3.4 重跟蹤結(jié)果的修正53-57
• 3.4.1 點(diǎn)目標(biāo)響應(yīng)對(duì)重跟蹤結(jié)果的影響53-54
• 3.4.2 平坦海面脈沖響應(yīng)函數(shù)的影響54
• 3.4.3 查找表的制作方法54-57
• 3.5 HY-2A衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)的數(shù)據(jù)處理結(jié)果57-61
• 3.5.1 偏斜度系數(shù)的確定57-58
• 3.5.2 天線誤指向角較小時(shí)的數(shù)據(jù)處理結(jié)果58-59
• 3.5.3 天線誤指向角較大時(shí)的數(shù)據(jù)處理結(jié)果59-61
• 3.6 小結(jié)61-63
• 第四章 合成孔徑雷達(dá)高度計(jì)的信號(hào)處理技術(shù)及精度分析63-96
• 4.1 引言63
• 4.2 合成孔徑雷達(dá)高度計(jì)的基本理念63-65
• 4.3 合成孔徑雷達(dá)高度計(jì)的延遲校正算法65-74
• 4.3.1 延遲校正算法的目的65-67
• 4.3.2 水平速度和垂直速度的影響67-69
• 4.3.3 Raney算法和SAMOSA算法69-70
• 4.3.4 改進(jìn)的延遲校正算法70-74
• 4.4 延遲校正算法仿真比較74-79
• 4.4.1 點(diǎn)目標(biāo)仿真74-76
• 4.4.2 面目標(biāo)回波信號(hào)仿真76-79
• 4.5 多視配準(zhǔn)——Burst之間的延遲校正79-82
• 4.5.1 Burst之間距離校正的必要性80-81
• 4.5.2 Burst之間距離校正算法81-82
• 4.6 合成孔徑雷達(dá)高度計(jì)的回波模型82-86
• 4.7 重跟蹤算法86-92
• 4.7.1 最小二乘算法86-87
• 4.7.2 最小二乘算法的精度87-92
• 4.8 傳統(tǒng)雷達(dá)高度計(jì)與合成孔徑雷達(dá)高度計(jì)跟蹤精度的比較92-94
• 4.9 小結(jié)94-96
• 第五章 雷達(dá)高度計(jì)系統(tǒng)仿真及數(shù)據(jù)處理96-116
• 5.1 引言96
• 5.2 仿真環(huán)境96-97
• 5.3 海面的仿真97-101
• 5.3.1 海面仿真模型97-100
• 5.3.2 海面網(wǎng)格分辨率的劃分100-101
• 5.4 回波信號(hào)模型101-103
• 5.5 系統(tǒng)參數(shù)與信號(hào)時(shí)序103-106
• 5.5.1 雷達(dá)高度計(jì)系統(tǒng)仿真的關(guān)鍵參數(shù)103-104
• 5.5.2 從發(fā)射信號(hào)到接收信號(hào)的延時(shí)104-105
• 5.5.3 傳統(tǒng)模式下的時(shí)序105
• 5.5.4 合成孔徑模式下的時(shí)序105-106
• 5.6 傳統(tǒng)模式下仿真回波的處理結(jié)果106-110
• 5.7 合成孔徑模式下仿真回波的處理結(jié)果110-114
• 5.8 傳統(tǒng)模式和合成孔徑模式的仿真精度比較114
• 5.9 小結(jié)114-116
• 第六章 雷達(dá)高度計(jì)機(jī)載校飛數(shù)據(jù)處理116-145
• 6.1 引言116
• 6.2 校飛試驗(yàn)執(zhí)行情況簡(jiǎn)介116-117
• 6.3 系統(tǒng)參數(shù)117-118
• 6.4 機(jī)載情況下的理論測(cè)量精度分析118-122
• 6.4.1 傳統(tǒng)模式的理論精度118-119
• 6.4.2 合成孔徑模式的理論精度119-120
• 6.4.3 傳統(tǒng)模式和合成孔徑模式的理論精度比較120-122
• 6.5 根據(jù)海洋模型計(jì)算得到SSH122
• 6.6 校飛試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理122-144
• 6.6.1 輔助數(shù)據(jù)122-124
• 6.6.2 傳統(tǒng)模式下的波形重跟蹤結(jié)果124-125
• 6.6.3 合成孔徑模式下延遲校正前后的回波數(shù)據(jù)及波形重跟蹤結(jié)果125-126
• 6.6.4 處理得到的SSH比較126-132
• 6.6.5 處理得到的SWH及浮標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù)的比較132-139
• 6.6.6 處理得到的б~6比較139-144
• 6.6.7 SAR模式和傳統(tǒng)模式的精度比較總結(jié)144
• 6.7 小結(jié)144-145
• 第七章 論文總結(jié)與展望145-148
• 7.1 主要完成的工作145-146
• 7.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)146-147
• 7.3 論文的不足及將來(lái)的工作147-148
• 參考文獻(xiàn)148-156
• 發(fā)表文章156-157
• 致謝157

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王珍珍;錢程程;陳戈;;高度計(jì)觀測(cè)的全球海平面時(shí)空變化特征[J];地理空間信息;2011年05期

2 張?jiān)迫A,姜景山,張祥坤,閆敬業(yè),蔣長(zhǎng)宏,許可,雷利卿;三維成像雷達(dá)高度計(jì)機(jī)載原理樣機(jī)及機(jī)載試驗(yàn)[J];電子學(xué)報(bào);2004年06期

3 姜景山,張?jiān)迫A,董曉龍;微波遙感若干前沿技術(shù)及新一代空間遙感方法探討[J];中國(guó)工程科學(xué);2000年08期

4 王磊;許可;徐曦煜;史靈衛(wèi);;一種計(jì)算雷達(dá)高度計(jì)重跟蹤修正表的新方法及其應(yīng)用[J];電子與信息學(xué)報(bào);2013年04期

5 王磊;許可;劉鵬;徐曦煜;;一個(gè)適用于大誤指向角的雷達(dá)高度計(jì)回波模型及其在HY-2A衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J];電子學(xué)報(bào);2013年09期

6 姜祝輝;黃思訓(xùn);劉剛;劉向培;;星載雷達(dá)高度計(jì)反演海面風(fēng)速進(jìn)展[J];海洋通報(bào);2011年05期

7 李蘇軍;楊冰;吳玲達(dá);;海浪建模與繪制技術(shù)綜述[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2008年03期

8 ;Monitoring of 1997 EI Ni濼o from TOPEX/Poseidon[J];Chinese Science Bulletin;1999年04期

9 李艷兵;黃思訓(xùn);翟景秋;;衛(wèi)星反演風(fēng)場(chǎng)進(jìn)展概述[J];氣象科學(xué);2009年02期

10 CHEN Chuntao;ZHU Jianhua;LIN Mingsen;ZHAO Yili;HUANG Xiaoqi;WANG He;ZHANG Youguang;PENG Hailong;;The validation of the significant wave height product of HY-2altimeter primary results[J];Acta Oceanologica Sinica;2013年11期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 史靈衛(wèi);劉和光;許可;楊雙寶;徐曦煜;;延時(shí)多普勒雷達(dá)高度計(jì)在不同海況時(shí)的回波仿真[A];第十七屆中國(guó)遙感大會(huì)摘要集[C];2010年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 閻敬業(yè);星載三維成像雷達(dá)高度計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與誤差分析[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心）;2005年

2 楊雙寶;基于合成孔徑技術(shù)的高精度雷達(dá)高度計(jì)技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心）;2007年

3 徐曦煜;星載雷達(dá)高度計(jì)誤差分析和定標(biāo)技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心）;2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 賈佳;海面建模與繪制技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：813161