海上湍流效应对大气波导传播的影响

海上的湍流大气会引起海上大气波导传播中能量的严重泄漏,进而影响雷达对目标回波信号的正确判断。文中通过利用微波测距机进行连续测距,反算出海面上大气折射率的起伏变化,继而得到能够反映湍流特征的折射率随机扰动项,再将折射率扰动项分别加入到抛物方程模型和射线追踪技术中进行了湍流环境下的传播损耗和射线轨迹计算。计算结果表明,在海上波导传播计算模型中考虑折射率扰动项,可以更加合理地进行雷达系统效应评估,准确地反映大气湍流对海上电波传播的影响。     

综合孔径辐射计反演成像算法研究

高效的反演成像算法是综合孔径辐射计成像的关键技术之一。提出一种基于视场细分的改进反演成像算法,将视场细分成多个矩形子区域,利用反演亮温与可视度函数的傅里叶变换关系,得到每个子视场的反演亮温。通过理论证明和仿真计算表明:该算法可使系统中未消除的误差分量对亮温反演的影响最小,与常用的BG算法对比分析:表明了新算法的正确性和有效性,且计算速度快。     

多输入多输出宽带时变信道分布散射模型研究

基于多输入多输出(MIMO)窄带分布式散射模型和Kronecker信道模型,导出了宽带分布式散射模型的信道冲激响应矩阵,并利用蒙特卡洛方法和离散傅里叶变换,分别得到随机的时域信道矩阵和频域信道矩阵,建立了MIMO宽带分布式散射模型.在此基础上,通过对复高斯白噪声进行多普勒滤波的方法,实现了对MI-MO时变、宽带信道时域...     

基于湿位涡场的悬空波导预报研究

基于美国国家环境数据中心(NCEP)的再分析数据(FNL)和探空数据,利用美国宾夕法尼亚州立大学和美国国家大气研究中心的第5代区域中尺度数值模式(MM5)模拟分析了悬空波导出现时的湿位涡场特征,分析表明湿位涡场负中心剧烈变化区域分布与悬空波导的区域分布一致。湿位涡是动力和热力相结合的参数,在研究中便于机理和预报分析,由于湿位涡的不可渗透性,因此,湿位涡的发展变化只能沿着等熵面移动,其负中心区和梯度剧烈增大区也只能沿着等相当位温面移动,由于其移动速度和方向是可知的,因此,悬空波导的移动速度和方向也是可知和可预报的,从而为悬空波导的预报开辟了一种新思路和途径。     

多分散气溶胶凝聚粒子散射特性的数值计算

基于簇团-簇团(Cluster-Cluster Aggregation,CCA)模型,结合气溶胶谱分布函数,模拟了多分散气溶胶凝聚粒子.利用离散偶极子近似方法,数值计算了多分散气溶胶凝聚粒子散射强度的角分布,对比分析了多分散和单分散气溶胶凝聚粒子散射特性的差别,并讨论了散射强度随入射波波长和入射角变化的规律.结果显示:多分散和单分散气溶胶凝聚粒子的散射特性截然不同,凝聚粒子中原始微粒的粒径、入射波长、入射波的入射角等因素都将影响气溶胶粒子的散射特性.多分散凝聚粒子模型更接近实际气溶胶粒子,结果可为全面理解和研究气溶胶粒子散射特性提供参考和有效的计算方法.     

单轴各向异性球对任意方向入射平面波的散射

基于球矢量波函数的正交完备性,给出了具有任意传播方向两种极化模式的平面波用球矢量波函数展开的形式,导出了其展开系数的具体表达式.研究了单轴各向异性介质球对任意方向入射平面波的散射,利用球矢量波函数及傅里叶变换方法得到了各向异性介质球的内场展开式,结合切向连续边界条件给出了散射系数.数值分析了介电常数张量元、有耗、无耗、尺寸参数、入射角和方位角等对单轴各向异性介质球的雷达散射截面的影响.     

昆明平流层-对流层雷达系统及初步探测结果

基于昆明站(25.6°N,103.8°E)ST雷达近一年的风场观测结果给出了5～22.1km高度范围内风场的季节变化特征及利用镜面反射方法和雷达回波功率数据估测了对流层顶的高度.结果显示:17 km是平均风特征发生变化的高度,即17 km以下夏季为西向风和南向风,其他季节为东向风和北向风,而17 km以上纬向风几乎全年盛行东向风,经向风变化则更为复杂,且二者与HWM07模式结果的变化特征不完全一致.估测得到的昆明上空对流层顶高度范围是14～17.6 km,由此推测对流层中强烈的对流活动很可能是形成平均风场该特征的主要原因.     

光学表面冗余粒子在离轴及斜入射高斯波束作用下的辐射力

针对光学表面冗余粒子的清除问题,通过离轴高斯波束的球矢量波束展开方法,研究了介质球对离轴及斜入射高斯波束的散射特性;基于得到的结果结合连带勒让德函数的正交递推关系推导了离轴高斯波束对介质球的横向和轴向辐射力的解析表达式,并重点分析了离轴距离和高斯波束斜入射角度分别对轴向辐射力和横向辐射力的影响。结果表明,离轴入射时,在束腰负半轴2μm处出现一个总力极大值,过束腰零点后5μm处出现一个反向次大值点;高斯波束斜入射时,辐射力在束腰中心前后各出现一个极大值,随着入射角的增大,曲线整体下移减小,辐射力极大值所对应的Z0位置固定。得到的结论可用于无损检测工程中,即通过调节高斯波束束腰位置可提高对冗余粒子驱逐和控制的效率。     

非均匀分布的箔条云团的RCS

本文推导并计算了各种密度分布和角度分布的箔条的平均散射截面，并就各种角分布下的平均ＲＣＳ进行了分析讨论，比较了均匀分布和有倾角分布的箔条的散射特性。给出了散射矩阵各元素的双站ＲＣＳ曲线。     

湍流大气中光波闪烁的斜程问题研究

根据光波斜程传输理论以及随高度变化的ITU－R湍流大气结构常数模型，将水平传输的修正Rytov方法扩展到了斜程传输问题中。在零内尺度湍流谱模型下，得到了平面波入射时从弱起伏湍流区到强起伏湍流区闪烁指数随斜程Rytov方差的变化规律，最后讨论了闪烁指数随天顶角的变化情况。