利用微波辐射计航空遥测海水盐度的研究

分析了海水的介电常数与海水温度、盐度之间的关系。讨论了风扰海面的统计特性,给出了风扰海面粗糙度效应和泡沫效应对微波发射贡献的理论及经验模型以及实用的计算风扰海面的发射率和亮度温度表达式。分析了微波辐射计测盐时的测量频率、极化状态及入射角对测量精度的影响。建立了微波航空遥感测量海水盐度的理论及经验模型。指出在温度高于20℃盐度高于10‰,飞机保持平稳飞行,天线角保持恒定的条件下,测量精度可达2‰,取得了比较满意的结果。     

微波辐射计在航空遥感海冰中的应用研究

本文建立了海冰的微波幅射理论模型,并分析和处理了航空遥感测试数据。本文以L·Tsang和J·A·Kong的单层模型为基础,将其模型进一步推广,给出了一般多层随机介质的非相干波幅射模型,指出可用一组线性方程组来描述层状介质的微波辐射,并用稀疏矩阵求得了方程组的解。在此基础上,对某些特定情况下的模型进行了分析,研究了微波辐射计探测冰厚的能力与穿透深度的定量关系。指出最大探测厚度正比于穿透深度,比例系数在1～1.5之间。同时从能量传输的角度出发,给出了相应的物理意义。还利用优化技术对实验结果进行回归分析,给出了不同波段的处理结果,同时与模型的计算结果进行了比较和解释。     

微波辐射计检测的温度补偿技术

针对微波辐射计检波系统在环境温度变化下产生的非线性测量误差,提出了使用切比雪夫拟合算法对检波系统进行补偿。从辐射计检波系统未经补偿与切比雪夫多项式拟合算法进行温度补偿后,在工作动态范围内的输出电压曲线可见,该方法不但减少了检波系统受环境温度影响所产生的误差,而且消除了硬件补偿过程中的系统噪声,进一步提高了微波辐射计的准确性和线性度,满足了微波辐射计对地、空实时性探测需求。