机载微波辐射计大气温湿廓线反演性能分析

基于RTTOV实现了机载平台的大气微波辐射传输快速计算,给出了机载微波遥感的权重函数;结合ECMWF大气温、湿廓线库建立了用于算法开发的训练库和检验库,并基于神经网络反演算法分析了不同通道组合、观测误差、平台飞行高度等因素对机载平台下微波大气温、湿廓线反演性能的影响。结果表明;神经网络反演算法可以简便、高效地利用多波段的观测信息得到大气温、湿廓线,湿度探测通道可有助于大气温度廓线的反演,且50GHz和118.75GHz附近通道对湿度廓线的反演尤其重要,具有良好的互补性;另外,飞机平台高度的降低能够显著改进飞机以下高度一定范围内的大气温度反演结果。     

基于声光信号的雷电通道三维定位算法研究

提出了一种利用雷电声光信号进行雷电三维通道定位方法。根据雷电现象发生时,流光每发展一步都会有对应的声光信号产生的原理,利用光信号极值之间的时间间隔,对相应的雷声信号进行不定长时间窗的分段,然后利用相关函数法和声光信号到达的时间差求出每段数据对应的声源三维坐标,最终获取雷电的三维通道。该方法克服了以往算法中利用定长时间窗对雷声信号进行分段带来的雷电通道定位误差。实验结果表明该方法具有一定的可行性。     

非相干多普勒测风激光雷达鉴频算法

风场对大气的运动状态和运动趋势具有很强的代表性,所以风场的测量精度对数值天气预报和气候研究都至关重要。激光雷达具有很高的时空分辨率,在近几十年发展迅速,在对地观测中的作用越来越大,尤其在大气风场的探测中得到了很大的应用。本文从探测原理、分类和技术等方面分别对多普勒测风激光雷达进行了介绍,并着重总结了非相干多普勒测风激光雷达的多普勒频移算法,可以为我国星载激光雷达的研究提供参考。     

测风激光雷达鉴频器的性能研究

F-P标准具作为测风激光雷达Rayleigh通道的鉴频器,其性能决定了测风精度和测风激光雷达的性能,F-P标准具通过将频率变化转化为能量变化来进行鉴频,不同频率的回波信号具有不同的透过率,但标准具的透过率受到诸多因素的影响,文章从Airy曲线出发,研究了不同因素对标准具透过率的影响,峰值透过率随不同因素的变化规律和变化速率,为测风激光雷达的仿真、设计和研究仪器测量误差提供参数依据。     

Ka波段毫米波云雷达多普勒谱降雪微物理特征分析

构建了一种基于毫米波云雷达多普勒谱的过冷水滴、冰晶、雪花的识别算法,通过对全局谱的谱峰识别,分离出了不同类型粒子的局部谱,得出了不同类型粒子的反射率因子、多普勒速度、谱宽等谱矩参数及含水量.通过对一次降雪过程Ka波段测云雷达多普勒谱的分析,结果表明:(1)混合相云中,由于雪花对毫米波雷达总回波强度贡献较大,基于总雷达反射率因子直接反演液态水含量会忽略过冷水滴的贡献,造成云中含水量的低估;(2)多普勒谱反演得到过冷水的液态水路径(LWP)与微波辐射计反演结果一致性较好,说明毫米波雷达能够有效估量云中液态水路径;(3)冰雪晶粒子在过冷水层(SWL)中下落速度随反射率因子的变化梯度(d V/d Z)比在冰雪层(ISL)中大,这主要是因为冰雪晶粒子在SWL中通过凇附增长比在ISL中通过碰并增长要增长得更快.