一种基于单站船载高频地波雷达的表面流测量方法技术

技术编号:9718000 阅读:230 留言:0更新日期:2014-02-27 04:33
一种基于单站船载高频地波雷达的表面流测量方法,属于船载高频地波超视距雷达信号空-时处理领域和海洋表面流遥感领域。解决了传统岸基高频地波雷达采用双站式测量方案测量表面流矢量场存在的同步探测难、遥感面积小、测量费用昂贵和观测效率低的问题。将被测海域划分为多个扇形网格,每个网格为一个探测单元;利用时-空联合谱估计方法及谱搜索获得每个探测单元上实测正负一阶Bragg谱峰的位置,并求取相应探测单元上的径向流速,获得被测海域的径向流场分布;利用最小二乘法求取每个整体上最优表面流矢量场;利用对多个测量时刻在同一探测单元内测得最优的表面流矢量场进行加权平均,获得被测海域表面流矢量场。具体用于海洋表面流的测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于船载高频地波超视距雷达信号空-时处理领域和海洋表面流遥感领域。
技术介绍
高频地波(表面波)雷达利用垂直极化高频电磁波在海水表面传播时具有传播衰减小、绕射特性好等特点,可为超视距目标探测以及海洋动カ过程遥测提供良好的探測手段。与传统的海洋监测手段相比,高频地波雷达具有作用距离远、覆盖范围广、探測精度高、实时性好以及全天候服务等优点,在海上交通监控、海上资源开发、海洋气象预报以及海洋学研究等方面具有广泛的应用前景。理论上,高频地波雷达海浪回波的正负ー阶Bragg峰应准确地出现在关于零多普勒频率左右的两个离散频点上。但在实际测量中,由于海洋存在着表面流场,从而导致它们的多普勒频率发生了相应的频移。显然,该频移量是正比于表面流场径向速度的。岸基高频地波雷达就是根据此原理实现对海洋表面流遥测的。利用单站高频地波雷达只能得到探测海域的径向流图,要想获得该区域内海洋表面流矢量场的分布情况,就必须利用两部位于不同位置的雷达对该海域进行同步探測。然而,利用双站式测量表面流矢量场存在诸多问题,首先是需要投入更多的人力物力,导致成本成倍増加;其次当探測所在位置的横坐标较大而纵坐标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单站船载高频地波雷达的表面流测量方法,其特征在于,它包括如下步骤:第一步、根据船载高频地波雷达的系统参数,将被测海域等间距、等角度划分为多个扇形网格,每个网格为一个探测单元;第二步、利用时?空联合谱估计方法对船载高频地波雷达探测的每个距离圆环的海浪回波时?空谱进行估计,通过谱搜索获得每个探测单元上实测正负一阶Bragg谱峰的位置;第三步、根据每个探测单元上实测正负一阶Bragg谱峰的位置求取相应探测单元上的径向流速,从而获得整个被测海域的径向流场分布,且此时整个被测海域的径向流场分布的角度分辨率为初始角度分辨率A;第四步、设在船载高频地波雷达测量的时间范围内,被测海域的表面流场是一致的...

【技术特征摘要】
1.一种基于单站船载高频地波雷达的表面流测量方法,其特征在于,它包括如下步骤: 第一步、根据船载高频地波雷达的系统参数,将被测海域等间距、等角度划分为多个扇形网格,每个网格为一个探测单元; 第二步、利用时-空联合谱估计方法对船载高频地波雷达探测的每个距离圆环的海浪回波时-空谱进行估计,通过谱搜索获得每个探测单元上实测正负一阶Bragg谱峰的位置; 第三步、根据每个探测单元上实测正负一阶Bragg谱峰的位置求取相应探测单元上的径向流速,从而获得整个被测海域的径向流场分布,且此时整个被测海域的径向流场分布的角度分辨率为初始角度分辨率A ; 第四步、设在船载高频地波雷达测量的时间范围内,被测海域的表面流场是一致的,且每个探测单元内仅存在一个流场; 第五步、将同一个距离圆环内相邻的三个探测单元合并为一个整体,这三个探测单元内的径向流值是由同一个矢量流场在它们各自径向方向上的投影产生的,降低初始角度分辨率A,获得当前角度分辨率B,且所述的B=3A,然后利用最小二乘法求取每个整体上最优的表面流矢量场; 第六步、船载高频地波雷达对同一个探测单元在相邻多个测量时刻所获得最优的表面流矢量场为同一流场,利用对多个测量时刻在同一探测单元内测得的最优的表面流矢量场进行加权平均,获得被测海域表面流矢量场。2.根据权利要求1所述的一种基于单站船载高频地波雷达的表面流测量方法,其特征在于,所述的第一步中根...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢俊好王中宝冀振元李扬
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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