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。     

微波辐射计在大气环境遥感测量中的应用研究

用双通道微波辐射计测量大气积分水汽含量和云中液态水含量及降雨强度,并给出了实验应用模式和典型测量结果。     

QFW-6000型地基多通道微波辐射计及典型天气过程观测结果分析

QFW-6000型微波辐射计是中国电波传播研究所自主研发的地基多通道微波辐射计,可实时监测大气柱积分水汽量、大气柱积分云水含水量,实时输出0-10km高度的高分辨率大气温湿廓线。本文介绍了QFW-6000型微波辐射计的主要功能、工作原理、大气参数建模方法,通过与气象探空数据及参考文献中MP-3000输出结果的对比分析,以及典型天气过程下的观测结果的分析,表明该设备具有优良的工作性能。     

地基微波辐射计分段正交神经网络方法遥感阴天大气

标准的正交神经网络方法利用一组自然正交函数将大气剖面展开,并采用神经网络的方法估计其正交函数的系数,该方法能够充分融合云底高度信息,提高阴天大气的反演精度.在此方法基础上,文章提出一种分段正交神经网络方法,即将大气剖面分为若干段,不同段采用不同的正交系数进行拟合,再利用神经网络估计其正交系数矩阵.结果表明,用此系数矩阵拟合阴天大气剖面较标准算法的相关系数更大,反演精度也更高.同时,利用青岛站微波辐射计实测数据验证了所提方法的有效性.     

微机在微波辐射计中的应用

本文讨论了微机在微波辐射计中应用的发展情况,并以周期定标全功率辐射计为例,叙述了其技术优势,工作原理,分析方法以及实验结果。     

微机在微波辐射计中的应用

本文讨论了微机在微波辐射计中应用的发展情况，并以周期定标全功率辐射计为例，叙述了其技术优势，工作原理，分析方法以及实验结果.     

微波辐射计在电波折射修正中的应用

本文给出了用微波辐射计在电波传播路径上直接测量大气辐射亮度温度来修正电波折射误差的基本原理和试验研究结果.     

CGLS 算法在综合孔径微波辐射计中的应用

高效的反演成像算法是综合孔径微波辐射计的关键技术之一。由于综合孔径微波辐射计反演成像在数学上是病态的反问题,所以需要进行正则化处理以克服其病态特性而获得稳定的解。与直接正则化方法相比,共轭梯度最小二乘(Conjugate Gradients Least Squares, CGLS)迭代法具有无须明确正则化参数、无须对传递矩阵求逆等优点。提出将共轭梯度最小二乘法应用于综合孔径辐射计成像中,并基于全极化干涉式微波辐射计(Full Polarization Interferometric Radiometer, FPIR)系统,比较了其与经典的最小范数正则化的性能。仿真结果表明:与最小范数正则化相比,CGLS 正则化算法能有效降低FPIR 系统图像反演误差,以获取高精确度的观测场景的亮温分布满足FPIR 系统探测海面风场、海表面盐度和土壤湿度等应用需求。     

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。     

微波辐射计与GPS 联合反演大气折射率

地基单站微波辐射计是被动反演对流层大气折射率剖面的一种有效设备,亮温是其进行反演的基础量.地基单站GPS(Global Position System)接收到的低仰角信号的斜路径延迟也是进行对流层折射率剖面反演的基础量.由于对流层的中低层大气变化较大,以上两种设备对其折射率的反演误差较大.将地基单站微波辐射计与地基单站GPS两种设备的实测数据相结合,建立联合反演模型,可以综合两种探测设备对大气不同层结的敏感性,有效改善对流层中低层折射率的反演精度.对太原和青岛两个地区历史探空数据的仿真反演结果验证了此联合模型的有效性.     

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。     

微波辐射计在雷测数据折射误差修正中的应用

基于用微波辐射计实时测量反演大气折射率剖面的研究,并与施放气象探空仪直接测量的结果进行比对,结果表明微波辐射计实时测量反演得到的大气折射率剖面能够较好地反映雷达站所在地的折射率分布。将反演和实测折射率剖面应用于某次雷达测量数据的电波折射误差计算中,由修正量比对残差分析结果得出:将微波辐射计实时测量反演的大气折射率剖面用于电波折射误差修正是有效的。为微波辐射计应用于高精度机动测控雷达,提高测量数据处理的精度提供了理论和试验依据。     

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。     

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.     

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。     

K波段微波辐射计通道优化和定标研究

利用K波段20~30 GHz探测大气水汽廓线,深入分析地基微波辐射计的关键技术与性能指标,确定通道频率和个数的优化组合,并对所选通道利用非线性定标方程外定标,确定地基微波辐射不同通道的定标曲线和系统注入噪声,分析各通道定标误差。进而,采用奇偶周期方式的大气定标法进行参数校正。试验证明:以全球定位系统(GPS)无线电探空进行性能为标准,定标后的数据反演均方差为0.52 g/m³,相关系数为0.965.     

海洋遥感综合孔径微波辐射计系统误差的降低

被动微波遥感是海洋遥感的一项重要手段,可以测量一些重要的海洋参数,如海表面盐度、海表面风矢量等。综合孔径微波辐射计是目前被动微波遥感领域的一个研究热点。然而,由于综合孔径辐射计在空间频率上只能覆盖有限的带宽,无法获取观测目标的高频分量,所以即使不存在G矩阵误差和辐射噪声情况下,依然存在固有的系统误差。针对固有的系统误差,提出了一种系统误差降低方法应用于FPIR 系统中。仿真结果表明:该方法能够有效降低FPIR 系统误差,获取高精确度的亮温数据以满足测量海表面盐度和海表面风矢量等应用需求。     

用微波辐射计测量大气积分水汽的改进算法

提出选择具有最佳频率组合的双通道微波辐射计,通过测量路径上的湿延迟来解算积分水汽含量的改进算法。由于在湿延迟测量模式中,消除了云中液态水对湿延迟测量的\