双基地偏振雷达探测时小旋转椭球雨滴的侧向散射特性

从旋转椭球粒子散射理论出发,给出单个小旋转椭球雨滴在入射不同偏振波时的散射函数,并对其在不同仰角情况的数学图形和物理意义做了讨论,为推导基于椭球雨滴群的双基地偏振雷达方程、研究椭球雨滴群对双基地线偏振雷达探测能力的影响、处理和分析双基地偏振雷达资料,提供了理论依据.     

气象雷达中雨滴谱回波参数建模技术研究

针对双极化雷达的主要回波参数差分折射率Zdr和线性退振比LDR与雨滴关系的问题,该文重点研究了雨滴的形状轴比,取向分布对这两个参数的影响。与以往不同的是,该文采用了更贴近实际的fisher分布取代了原有的高斯分布的取向情况。同时在一定滴谱分布下也就是确定了轴比分布的条件下,仿真得到了LDR和Zdr然后与其他文献进行了比较。仿真表明,这两个参数既取决于折射率因子加权轴比,又同时取决于取向角分布的均值和方差。     

风雨环境下汽车空气动力学性能分析

为了研究风雨环境对汽车空气动力学性能的影响，本文基于Euler-Lagrange方法建立风雨环境下汽车空气动力学模型，采用M-P(Marshall-Palmer)雨滴谱对雨滴降落进行数值模拟。基于风-雨双向耦合算法进行风场和雨滴迭代模拟，开展不同侧偏角，不同降雨强度条件下汽车空气动力学特性研究。计算结果表明，当侧偏角相同时，车身迎风侧所受正压、车身表面的雨滴浓度及单位时间内降落至车身的雨滴质量均随着降雨强度的增大而增大，且雨滴降落位置主要位于前车窗附近，汽车的气动阻力系数随降雨强度的增大而增大；当降雨强度相同时，汽车的气动阻力系数随侧偏角的增大先增大后减小，而侧偏角的增大或降雨强度的增大，均会导致汽车的气动性能恶化。该研究为车辆安全行驶提供了理论依据。     

基于空-频域特性的飞机尾流检测前跟踪方法

与常规点目标相比,尾流跨越多个角度和多普勒分辨单元,常规检测方法不能充分利用其空-频域特性,因此很难实现较远距离上的尾流探测.基于尾流的多普勒扩展特性和空间线状分布特性,提出了一种基于幅度和位置量测的检测前跟踪(TBD)方法.仿真结果表明,该方法能够通过频域低门限预处理实现高检测概率,通过空间积累降低虚警概率;通过增加辅助信号处理通道,能够增大尾流的探测距离.     

离心模拟超重力场下的雨滴运动轨迹分析

为了探究离心模拟超重力场下的雨滴运动轨迹及降雨模拟过程,分别以旋转中心和喷嘴端部为原点建立惯性系和随动坐标系,综合运动学和动力学方程求解雨滴运动轨迹,修正现有研究中雨滴下落轨迹分析的不合理之处. 分析离心模拟超重力场下雨滴下落覆盖范围受超重力N值、下落高度、初始速度的影响程度以及不同方法计算结果相较于推荐方法的误差,以离心机内降雨冲击作用和降雨均匀性要求为判据提出试验建议. 结果表明,已有方法存在较大的偏差,下落覆盖范围中心位置的偏移量最大相对误差达到28.22%.     

基于多重分形的降雨时空解集研究

为建立不同时空尺度降雨间联系,分析"淮河流域水分和能量循环试验与研究"中Doppler雷达测雨数据的时空多重分形特性,估算降雨场的对流速度,实现了降雨场的时空转换.采用2参数对数泊松分布作为随机级联生成子,建立基于随机级联的降雨时空多重分形解集模型,研究对数泊松分布的参数与大尺度雨强及降雨场离差系数间关系,比较解集模型模拟和实测雷达降雨场的统计特征.结果表明,降雨近似为自相似多重分形过程,建立的降雨时空解集模型能重现雷达观测降雨场的标度特性和保持实测雷达降雨场的统计特征.     

尾流边缘图像处理及压缩

船舶尾流边缘图像处理及压缩编码研究可用于实现尾流识别与探测．文中利用Canny检测器对船舶尾流图像边缘化处理,得到了边缘图像;通过对尾流边缘图像进行抽样、拟合,得到了拟合曲线和对应的多项式曲线及其方程;进行了傅里叶分析,定量描述了边界形状,利用50％个傅里叶描述子来重构原来的尾流边缘图像,可得到一个近似而不改变基本形状的图像;通过对尾流边缘图像进行离散余弦变换压缩实验,在压缩率为56%条件下,压缩前后图像视觉上无变化．     

相控阵机载PD雷达波形参数系统化设计方法研究

相控阵脉冲多普勒(PD)体制因在强杂波环境下能够有效探测运动目标,在机载雷达中得到了广泛的应用.相控阵机载PD雷达的天线波束宽度随扫描角的变化而变化,同时脉冲重复频率(PRF)的变化会影响雷达的杂波分布特性.鉴于波形参数优化设计是相控阵机载PD雷达研制过程中需要考虑的重要因素之一,首先深入分析了相控阵机载PD雷达各参数间的制约关系;然后对波形参数设计,给出了合理的波形参数选取准则;最后以X波段相控阵机载PD雷达波形参数设计为例,验证了所提系统化设计方法的有效性和可行性.     

分布式MIMO雷达的低截获特性分析

针对距离因子不适用于分析组网雷达低截获特性的问题,提出了能够定量衡量双基地雷达低截获特性的参数,并将其推广到组网雷达的情况．通过绘制参数的等值线图对分布式MIMO雷达的低截获特性进行了分析,给出了在不同空间分布下的MIMO雷达系统的“静寂”探测范围．仿真结果表明,相对于单基地雷达,分布式MIMO雷达系统的低截获特性不仅与雷达参数有关,还与系统中发射机与接收机的空间分布有关．分析表明,提高空间分集增益是实现低截获MIMO雷达的关键．     

平面相控阵脉冲压缩的雷达气象方程

在低发射功率条件下,相控阵多普勒天气雷达为了增加探测距离和提高分辨率,需要采用脉冲压缩技术.由于采用相控阵技术,波束扫描过程中,在平面阵非法线方向上会产生波束展宽,引起波束内功率下降,需要在计算雷达气象方程时弥补功率下降的误差.平面相控阵天气雷达在探测远距离目标时,使用宽脉冲发射,经脉冲压缩处理以提高分辨率,因此需要建立适用的雷达气象方程.首先讨论了脉冲压缩低峰值功率的平面相控阵多普勒天气雷达的结构、线性调频脉冲压缩的距离（多普勒测量）、调频波形的耦合问题以及目标距离的测量;然后给出了适用于脉冲压缩的平面相控阵雷达气象方程,此方程同时也适用于一维线性阵的脉冲压缩的天气雷达.     

稀布阵综合脉冲孔径雷达方程及应用分析

基于常规监视雷达方程、结合稀布阵特点,修正给出了稀布阵综合脉冲孔径雷达方程推导,并分析讨论了该体制雷达的特有参数.通过对脉冲积累时间、等效功率孔径积的计算分析以及与常规雷达的探测威力对比,得出了该体制雷达具有作用距离远、探测慢速目标时脉冲积累时间长以及所需等效功率孔径积小等优点.该方程在论证和研究稀布阵综合脉冲孔径雷达探测威力方面更具有实用性,为进行该体制雷达初步设计提供了一个良好的工具.     

机载PD雷达杂波功率谱快速重构方法

分析了机载脉冲多普勒雷达杂波功率谱理论模型,根据杂波生成机理,利用距离折叠和多普勒折叠的效应,提出了一种快速重构多脉冲重复频率下雷达杂波功率谱的方法;利用一个预先计算的基准杂波功率分布图,通过距离域和多普勒域的两次级联重构,完成多重频下杂波功率谱的计算和仿真;分析了载机与雷达参数对功率谱重构的影响,减少了运算量,为功率...     

光学遥感探测尾流研究

本文对舰船航行产生尾流（伯努利水丘、表面波尾流、内波尾流、涡旋尾流）的生成机制进行探讨.研究了水中气泡上升的运动学规律和气泡群光散射特性.通过比较分析尾流在可见光、红外和微波等不同波段所表现的物理特征,并对可见光探测尾流、红外遥感探测尾流、合成孔径雷达探测尾流的发展进行探究,表明三种不同光学遥感探测尾流分别具有各自的优劣.研究合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）图像检测算法表明,Radon变换检测算法能增强尾流图像,Hough变换检测算法能从尾流图像中提取目标的位置、航速、航向等参数.合成孔径雷达探测尾流具有高分辨率、快速实时、全天候等显著优势,是目前最适合探测尾流的光学遥感.     

风驱雨作用下桥梁主梁颤振节段模型试验研究

针对风驱雨作用下桥梁主梁的颤振问题,依据风驱雨作用和主梁振动特点,给出了分别考虑雨滴冲击和表面积水后的降雨相似关系,并探讨了其选取原则。选取大跨度桥梁较常采用的典型断面,通过节段模型试验模拟了风驱雨对主梁断面的颤振导数和颤振发生过程的影响。试验结果表明：主梁断面的颤振气动导数随雨强的变化无明显规律,各导数的变化量值相当,随风速增加,降雨引起的导数变化有所加大,但基本没有改变其随风速变化的整体趋势,试验雨强120 mm/h时,模型颤振临界风速会有20%~30%左右的提高,但考虑雨强相似比后可以认为降雨对桥梁主梁的风致颤振失稳特征的影响基本可以忽略。     

摆喷式人工降雨机的特性试验

在试验率定的基础上，对摆喷式人工模拟降雨的试验特性进行了研究。该机的原始技术结构取自于奥地利维也纳农业大学，原装置仅适于平缓农地，经改装后可用于陡坡坡面流及坡面侵蚀研究。经率定，该机在一定的雨强范围内均匀度可达８０％以上，且模拟降雨试验表明，其径流泥沙过程与作者导出的坡面流及侵蚀的理论模型是吻合的。该机喷嘴喷出的水股具有一定的初速。利用力学原理，还得出了在有初速条件下雨滴在有限高度下降的终点速度公