微波辐射计反演大气折射率的改进线性回归算法

提出了一种地基双通道微波辐射计反演大气折射率的改进线性回归算法,该算法将折射率干项和湿项的函数表达式作为地面气象参数的输入量,更好地反映了大气折射率与地面大气参数间的相关性,物理概念清晰.通过对伊春、哈尔滨、锦州、太原、青岛、广州、三亚地区不同月份的历史探空数据进行仿真计算,证明了所提算法的有效性,结果表明：利用改进线性回归算法反演大气折射率廓线的精度普遍在5 km以下,较原线性回归模型有所改善,尤其对近地面的大气折射率反演精度改善明显.     

用双通道微波辐射计测量反演大气折射率剖面

介绍了利用线性回归法，通过地基微波辐射计实时测量的大气辐射亮温、地面温度和湿度，直接反演大气折射率剖面。给出了实验结果，并与常用的折射率分段统计模式相比较，表明辐射计测量反演方法的精度明显提高。     

微波辐射计反演大气折射率剖面技术研究

温度变化引起的干空气和水汽对23.8GHz和31.65GHz双通道微波辐射计的观测亮温变化的贡献表明,干空气对观测亮温的变化可以忽略。在此基础上,提出了将折射率的干项和湿项分别反演的方法,并且将径向基神经网络(RBF网络)方法应用于折射率剖面反演中。基于青岛历史探空数据和实验数据,对线性回归、非线性回归和Hopfield模型反演折射率干项剖面的精度进行了比较,并对利用线性回归、非线性回归、BP网络和RBF网络方法反演折射率湿项剖面的精度进行分析,结果表明:反演折射率干项和湿项剖面分别采用线性回归方法和RBF网络方法可提高反演精度。     

双通道微波辐射计反演大气剖面的改进算法

利用地基双通道微波辐射计(23.8和31.65GHz)所测量的大气辐射亮温以及地面的大气温度,湿度和压强测量值,给出了一种反演大气温度和水汽密度剖面的非线性回归算法,并利用郑州地区的历史探空资料进行仿真验证,结果表明非线性回归算法较线性回归算法具有更好的大气剖面反演精度.     

微波辐射计探测大气剖面的相关向量机算法

提出了利用地基双通道水汽微波辐射计探测大气水汽、温度和折射率剖面的相关向量机反演算法,基于青岛地区的历史探空数据和仿真得到的双通道水汽微波辐射计亮温训练了相关向量机网络.青岛地区的实验和仿真比较表明:相关向量机反演得到的剖面与实际大气剖面有较好的一致性.     

微波辐射计反演海表面温度和风场研究进展

海表面温度（SST）和海面风场是重要的海面气象水文参数,与海面的大部分物理过程关系密切。卫星遥感探测技术可以同时获得全球范围内的海表面温度和海面风场数据。其中,微波辐射计遥感海表面温度和风场具有不受云层遮挡的优势,本文就其发展过程作简要介绍。     

利用合成孔径微波辐射计输出反演地物亮温分布

本文将Ｂａｃｋｕｓ－Ｇｉｂｌｅｒｔ理论应用到合成孔径微波辐射计来反演地物辐射的亮温分布图像，模拟实验结果表明该方法比付氏变换法更加精确和切实可行。     

一维综合孔径微波辐射计海温反演精度研究

星载一维综合孔径微波辐射计(1D-ASMR)利用天线阵代替传统辐射计的大天线,具有高空间分辨率和多入射角观测特点,是未来海温遥感的重要载荷.为评估1D-ASMR亮温测量误差EMb对海温反演精度的影响以及为卫星系统的设计提供依据,文中构建了1D-ASMR亮温仿真模型,采用多元线性回归算法(Multiple Linear ...     

实时定标微波辐射计

本文提出了一种新形式的微波辐射计,即实时定标微波辐射计。这种体制的微波辐射计具有的特点是:不受增益波动的影响,不受本机噪声变化的影响,能够提供连续的定标,动态范围宽等。制作了一台C波段实时定标微波辐射计,积分时间为0.2s,灵敏度为0.2K,线性度为0.9990,适应于地面、机载和星载微波遥感。     

地基和星载微波辐射计数据反演大气湿度

分析了地基和星载微波辐射计设计指标和探测特点。利用大气辐射传输理论和毫米波传播模型,1993（MPM93）和大气吸收系数模型,建立大气正演辐射传输模型。仿真风云三号A星（FY-3A）星载微波湿度计和地基探测仪的亮温数据,误差在允许范围内。对比星载和地基微波辐射计不同高度反演精度和均方差,建立基于3层神经网络算法的联合地基和星载观测数据的反演模型,改善现有反演精度。选取2008年1-12月晴天探空数据,试验结果表明：改进的反演模型在所研究的高度范围内具有更好的反演精度,反演的大气水汽密度廓线较单独利用星载或地基微波辐射计更接近真实值。     

综合孔径辐射计中幅度误差校正方法研究

提出了一种校正1bit量化综合孔径辐射计中幅度误差的方法,这种方法直接通过测量噪声注入时1bit相关器的输出值来实时估计接收机噪声温度,进而校正由于不相关接收机噪声导致通道间信号相关系数的幅度下降,避免了传统方法中功率测量单元(PMS)的使用,降低了系统复杂度.分析表明,该方法的校正精度与功率测量单元校正的精度相当.     

利用BP-ANN和地基单站GPS数据反演大气折射率剖面

分析表明地基单站GPS接收机低仰角信号的斜路径延迟是适合进行大气折射率剖面反演的基础量,为此建立了五层BP-ANN(后向传播人工神经网络)用于大气折射率剖面的反演.利用青岛地区10年的历史探空数据进行网络训练和仿真反演,仿真反演结果与探空剖面有很好的一致性.     

基于地基微波辐射计的大气参数廓线遥感探测

介绍了实时连续遥感探测大气温度廓线、湿度廓线和液态水含量廓线的地基微波辐射计。通过无线电气球探空测量的温度、湿度廓线、太阳辐射计测量的晴天水汽总量与微波辐射计探测结果的对比,证明该微波辐射计可以可靠地探测大气温度、湿度和水汽总量。通过对两个典型天气事件微波辐射计的观测数据分析表明：微波辐射计还可以监测云和天气变化的过程信息。     

地基多通道微波辐射计大气廓线反演方法研究

本文讨论了35通道地基微波辐射计反演温度、水汽廓线的BP神经网络反演方法,对神经网络的层次结构、样本选择、训练方法等进行了分析,并将反演结果与探空数据进行了比对,分析了误差产生的原因。结果表明,BP神经网络反演的廓线数据具有很好的精度,满足实际使用要求。     

新型多通道微波辐射计及大气观测分析

MWP967KV型微波辐射计是国内第一台自主研发的地基多通道微波辐射计,能够接收和精确测量5毫米和13毫米波段大气辐射强度,可以实时反演出从地面到垂直10km上空高分辨率的大气温湿廓线,而且能探测路径气柱上的水汽和液态水积分总量。本文介绍了MWP967KV型微波辐射计的主要功能、工作原理,并与进口辐射计在不同天气条件下的输出数据进行了对比,结果表明该设备具有优良的工作性能。     

地基微波辐射计和太阳光度计反演大气水汽总量的对比研究

水汽是地球大气的重要成分,对大气中传输的红外辐射造成严重的衰减,影响光电设备的探测性能。利用改进的Langley法对太阳光度计940nm探测通道进行定标,根据水汽吸收透过率与水汽总量的关系,应用太阳辐射计的观测资料反演出合肥和新疆两地的大气水汽总量,并与同时期地基微波辐射计在以上两地区的探测值相比较。结果表明：地基微波辐射计观测的水汽总量日变化趋势和太阳光度计具有较好的一致性,二者观测的日均水汽总量变化趋势非常吻合,相对偏差小于5.1%。     

激光雷达大气波导折射率与消光系数研究

利用激光雷达探测大气波导具有抗电磁干扰能力强、保密性高、机动性强等优点,大气折射率和消光系数是激光传输情况的重要参考指标.文中采用激光后向散射式测量仪对1.064 μm波长激光大气传输的消光系数进行测量,并同步测量温度、湿度和大气压强来测量大气折射率,用实验数据和仿真研究激光雷达传输消光系数与大气折射率之间的相关性,结论表明二者之间存在线性关系相关,可为激光探测技术提供理论和实验参考.     

一种实用的抗混叠星形天线阵列布局

8mm毫米波段综合孔径微波辐射计成像时,由于接收机尺寸的限制,基线最小间距过大,没有不混叠区域。背景对消法能消除小尺寸可移动物体成像中的混叠问题。而对于不可移动物体成像时,不能使用背景对消法来消除混叠。为了解决这种情况的混叠问题,本文提出了一种带子Y阵列的星形天线布局,这种布局能够将最小间距减小一半,因此能减少混叠程度。通过比较这种布局与Y形布局的仿真结果,表明此星形天线布局混叠较小,成像质量较高。     

湍流影响下的近海面大气折射率剖面

海上近地层大气折射剖面是影响海上舰船雷达低空探测的主要因素,通常不考虑大气湍流的影响往 往导致雷达探测误差较大。基于海洋大气近地层相似理论,给出了利用近海面气象参数和海面温度确定平均大气折射指数和脉动折射率剖面的方法,建立了考虑湍流影响的近海面大气折射率剖面模型,并进行了数值模拟和初步的试验验证。建立的近海面大气折射率剖面模型对于近海面电波传播的准确预测和提高雷达系统的性能具有一定的指导意义。