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.     

黄土区土壤溶质径流迁移过程影响因素浅析

根据室内降雨—入渗—产流过程中溶质迁移模拟实验研究结果，对降雨、有效雨滴动能、坡度、坡长、土壤溶质化学特性对土壤溶质随地表径流迁移全过程影响进行了分析。分析结果表明了雨强和有效雨滴动能与雨后表面土壤饱和含水量、土壤入渗能力、土壤水分运移深度、径流溶质浓度、径流溶质迁移总量以及径流溶质平均浓度间关系。并根据Ｇｒｅｅｎ－Ａｍｐｔ入渗模式，推求了有效动能对土壤饱和导水率间关系。为进一步研究土壤溶质随地表径流迁移提供指导。     

激光信号在雨中的传输衰减

在观测激光信号在雨中传输时,其衰减比率随着雨滴的大小而变化,雨滴越小衰减越大.根据Mie理论和Joss等人雨滴谱分布,分析了粒子尺度及不同波长对激光散射的影响,并且计算了衰减效率因子与粒子尺度的关系,推导了光波在单球粒子和稀疏分布雨中衰减的计算公式,得到了衰减与降雨率之间的确定关系.通过数值计算发现:小雨粒子各个方向的散射光强明显大于大雨粒子的散射光强;前向散射光强随粒子半径的增加,整体呈现增加趋势,并出现了明显的上下震荡;激光信号通过雨介质传输时,小雨衰减系数较大,雷暴雨衰减较小.这解释了在实验中观测到的现象,激光信号在小雨中的衰减要比大雨中的衰减大.     

弹头触发引信防雨试验水柱靶仿真

为了研究弹头触发引信防雨试验中采用的人工水柱靶与自然雨滴的等效性,通过数值仿真软件,应用光滑粒子流体动力学方法和有限元法耦合方法,仿真了不同触发区直径的弹头触发引信内凹和外凸触发机构分别撞击雨滴及其质量等效水柱靶的过程,得到了撞击过程中触发区内触杆剪切凸台最大剪切应力的峰值、持续时间和波形。仿真结果表明,按质量等效原则确定的人工水柱靶能够较准确地模拟自然雨滴撞击引信触发区过程,可用于弹头触发引信防雨性能试验考核。     

高速雨滴冲击载荷及破碎数值预报研究

海洋资源开发不断向深远海发展,海洋工程装备对复杂海洋环境的适应性要求不断提高,甚至要求其具备原地抗台风能力。台风通常伴随着强降雨,高风速驱动下雨滴出现高速运动,关于高速雨滴冲击于海洋平台产生的雨载荷尚无系统研究。雨滴直径为毫米级,运动尺度为米级,属于典型的跨尺度问题,同时,雨滴为柔性体,冲击于结构表面发生变形及破碎的过程属强非线性问题。该文基于RANS方程,采用VOF两相流模型,利用高精度网格处理技术,构建了一套高速雨滴冲击载荷的数值预报方法,开展了不同雨滴直径和速度下雨滴冲击载荷及破碎过程的数值预报研究,量化了雨滴冲击载荷与直径和速度的关系,修正了简化冲击载荷计算公式,探讨了高速雨滴冲击破碎过程中的压强时空演化规律,定量分析了破碎影响区尺度及压力系数变化。该文的研究成果可为海洋结构物雨载荷定量与分析提供技术支撑。     

雨滴的衰落截面模型和参数估计

以国际无线电协会推荐的雨衰公式和Weibull雨滴谱为基础,得出了雨滴衰减截面的统计模型,模型具有简单实用的特点;由模型所得结果、结论与有关文献完全一致.     

机载雷达定量测雨中消除雨滴谱参数误差的一种新方案

由于机载雷达具有良好的机动性，近年来在大气遥感领域得到越来越广泛的应用。为了实现较好的地面分辨率，机载测雨雷达使用Ｘ波段的衰减频率。虽然雷达波受到的衰减通过算法可以进行订正，但由于雨滴谱有较广的范围，使得利用Ｚ－Ｒ或ｋ－Ｒ经验公式来确定雨强仍具有较大的不确定性。     

反卷积算法在风廓线雷达探测降水中的应用

大气垂直运动的不均匀性展宽了降水信号谱,影响了雷达探测反演的雨滴谱分布。为了消除大气运动不均匀性对雨滴谱反演精度的影响,需要对雷达接收到的降水谱进行反卷积处理。文章通过一种改进的反卷积算法对实际雷达探测降水信号进行了处理,比较分析了反卷积处理对雨滴谱反演的影响。     

基于ARM架构的汽车雨刷系统的设计

针对目前汽车雨刷器市场的现状,提出基于红外雨滴传感器的汽车雨刷器控制系统的设计思路,阐述了汽车雨滴传感器的组成和工作原理,在此基础上给出了基于ARM架构的智能雨刷系统的硬件结构和软件架构,并给出了相应的实验数据和结论。实验结果表明,该智能雨刷系统性能稳定,可靠性高,实时性强,具有推广和应用价值。     

基于压电效应的雨量与雨滴谱检测

为了解决雨量及降雨微观特征同步监测的难题,提出基于压电效应的降雨参数感知方法。首先,利用阵列式压电换能器消除传感器的边界效应,准确测量雨滴下落末动量,利用标定响应函数实现雨滴粒径的测量;其次,提出基于电压真有效值信号的雨滴混叠识别方法,实现雨滴数量的估计;最后,综合雨滴粒径和数量获得雨滴谱,通过累加雨滴体积得到降雨量和降雨强度。数学仿真与实物实验表明,本方案可以自动连续测量记录雨滴数量、粒径大小、降雨量和实时降雨强度等信息,能够保证对于大雨、小雨以及降雨微观特征都具有较高的测量精度。