【doc】用X波段雷达观测浮冰
用X波段雷达观测浮冰
用X波段雷达观测浮冰
提要本文的目的是研究表示浮泳粗糙度的方法.此外,作者打算以后对浮运动作估
算.浮
冰运动和风向,风违及水涟的方向和速度有关. 引言
运用卫星,雷达及其它系统观测浮冰或 冰原的工作一直在进行.然而,直到今天, 许多有关的研究成果才在世界上公布出来. 作者也一直在用x波段雷达对浮冰进行观 察,试图通过分析雷达的反射信号来估算浮 冰的运动.本文说明表示浮冰粗糙度的一种 方法,此方法是解决浮冰粗糙度估算问题的 线索之一
观察系统
用两个系统来观察.第一个系统(称系
统一I)每隔10ns把雷达视频信号转换.挽数字 信号,再把它贮存起来.但它需要记录时 间.系统一I不能积累在天线一次扫描』斤扫过 区域内的数据.另一系统(称系统一I)每 隔40ns转换一次信息这个系统可贮:争到软 盘中,而且对所需区域进行连续的舯-』的采 样,直到1M字节缓冲存储器填满为一E.观 PROCEEDINGSOFTHE1989INTERNATIONALSYMPOSIUMONNOI:;E
ANDCLUTTERREJECTIONINRADARSANDIMAGINGSENSORSPP.60
,
65.(陈玲译,陶顺龙校)
9
m蛳mm曲曲.
察系箩的技术指标见表1.观察用的雷达是一部X波段雷达,其技术指标见表2.
寰1采样边界要素
薹童_l幕境lI.
?@
囊?t一量12.,….1600016,32.64….2048 皋??囊lO.2O.50.100ns?0.B0.1b0ns
?置?蠢O.(采并朋x3z0?I.2.3….999Us
弃?毫t任t1?肆节
裹2蕾选系统参数
雷达,I雷连一I
频率9.410MHz9.
410MHz
发射靖率25kw6k?盯
脉宽80nS80ns
天线波宽(水平的)1.2度1.2度
幅度特性对数对数
裹3观寨技术指标
观察一I『系统一I
观察一Il系统一?
在海冰研究室的屋
顶,约有25m高
在海洋观察塔的顶
端,约有15m高
观察方法
观察是在F{本北海道纹剐市进行.位置
见图1.所用系统,雷达位置和观察时间见 表3.曾进行过许多次观察.在这篇文章里 谈蓟了两个有代表性的观察.
观察I
图1纹别市的位置
雷达天线放在海冰研究室的屋顶上,大 约高出海平面25m.观察数据为每个扫视方 向上有10,000个点,且每隔lOns将这些数 据转换一次.观测在7.方位范围内进行,方 位坷隔为0.1度.观察区域如图2. 垃鼬铆I口
图2珊察区和分析区(观察I)
观察一?
雷达天线是放在海上观察塔的端,海 拔高度约为15m.每个扫视方向观螺故据是 512点,这些数据每隔40ns变换一酞天线 环扫一周(360.)这系统可达2048jI视.方 位采样和脉冲发射同步,方位采样rI隔为 0.18..观察所用的雷达及天线见图1]图5, 其观察区见图6.
?图8碗察塔
图4雷达I(观察上蓦顶端)
图5朋察系统(观察I)
弼
J卫
太量
标变:
是用囊
算器)
图7流程图
的腰象处理系统Imagepro".一般来讲, 数据芝化太大,因此要进行平均处理.进 行了求差处理和求方差处理,并采用了直 舟稠.用一个数值来确切表达大范围内的粗 糙度是困难的.因此,就把大区分成许多小 12
?(这个
报告
软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载
里采用的小区面积为]35m× l3)=俘者建议用粗糙度函数表达粗糙度. "粗糙度西数"定文为:
浮冰粗糙度:(横向差值)+K×纵
向差值)
jI<是加权常数,这个值由直方图决 定.
观察一I的结景
分析区如图2所示.差值直方图如图 8.根据方毒K使可确定为K=2.对K= 0?
?向盖t
匿8信号强置和差值的直方图
1和K=1.5的情况也作了估算.用瀑布式 表示的雷达反射信号和粗糙度函数值见图9 和表4.图9表示的粗糙度情况与表4的数 值所对应.这些值表示的粗糙度大致合理. 作者提出了一种表示粗糙度的方法.在不久 将来,将对浮求做更多次观察,从而粗糙度 函数将得到进一步的改进.
观察一?的处理方法和彗累
观察一I的处理方法
用类似的方法进行处理,但也有一些改 进,这些改进是:
a.平均处理改为频域滤波器(或称棱滤 菠器)以利二维数据平滑.
b.K值是
K=方差的横向差值/方差纵向差值
图g雷达反射信号(瀑布式)
裹4粗糙度函数值
k1k1.5k=2
V107.6142.5l91.4 IV5i.482.7126.6 nIl9j.9249.632{.日
II251.1320.O416.5 I202.3264.7352.0 ??
.
总值
170.1239.1351.5 图lo茸上耋反射信(瀑布)
这个值是在每个小区内计;算的.(此时结论 小区一i积是150m×150m). 察一I的结果对表达粗糙度细节的方法已作了说明?
:析区如图6用瀑布式表示的雷达反它可以实旌为高速实时进行.因此,遣对研
射信号如图10.防坡堤和海岸线清晰地和海究与大风和水流的关系是很有效的.
在今年
诛块Jl剐开.每个小医的粗糙函数值如表5九月份,所用系统改为用无线电袖珍型
通讯
所示因此,这是估算粗糙度的有效方法.和光纤通讯的遥控数据采集系统.
裹5租精度函冀蕾
国际合作研制有源天线
据法刊《航宇1990年第1273期报导: 欧溯担:术(Euro-Art)财团今年二月收 到研制反火炮用Cobra雷达韵
合同
劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载
.该财 团由法国汤姆逊一.CSF公司,英国Thorn Emi-司,西德西门予公司和美国通用电气 公司:组成.授予这项台同是一月初法, 英,西德国防部长签订的政府闻议定
书
关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf
的继 续,芒.同价值】0多忆法郎.
Cobra是一种多功能雷达,用来迅速探 测和攫{定在战场环境和严重干扰下对方炮兵 的炮蟊:.它装在一个独立舶和非常自动化的 移动式站台上.其研制时间持续三年,然后 在三个样机上试验二年,
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
将能满足北约 的需要.批量生产是台同的今后目标,总价 14
值估计在4O忆法席以上现
规定
关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定
三个冒家先 获得勒部,英国占20%,西德占们,法茸 占40%.其它国家也可以获得这种雷达,市 场投放量为200,25O部.t
研制这一雷达的任务分配t汤姆逊一CSF 公司占3O,西门子公司占30%,Thorn- Emi公司占15%,通用电气公司占25.通 用电气公司参加此财团一方面是由于它在此
领域有经验,另一方面在美国有潜在的市场 (搏用此雷达来代替TPQ一37). 宥纛天艘
Cobra雷达的基本特征是选用全固态的 有源天,它可以投有速率限制地覆盖方位
90.锥体内的空间设计表明,此项技术所 获得的性能,包括成本方面,至少不亚于经 过考验的技术性能.它还可以使系统更加紧 凑,更加灵活和更加可靠.它不用管子,固 此,没有装管子的加热时间,不需要特高电 压,也不要重油箱和不占空间.总之,这是 一
种将得到发展的新技术
有源天线由许多个分布在接个天线面上 的发射一接收组件所组成,Cobra天线周围 有3000个组件,一个用来保护免受天气失常 影响和碎片进入的天线罩复盖了接个设备. 收发组件由微波单片集成电路元件组成,制 造时采用砷化镓.Cobra收发组件由b种不 同类型的七个微波单片集成电路构成. 通用电气公司将制造头两个天线的样 机.第三个样机将完垒由欧洲制造.在5种 截被单片集成电路中西门子公司提供4种, 汤姆逊-CSF公司提供1种外加移相器.两 家欧硼公司已在儆波单片集成电路领域做了 工作,汤姆逊-CSF公司开发砷化镓元件的 技术.它们能够研制Cobra天线所有的收发 组件,但在财团内部应把任务分配好.汤姆
逊-CSF公司利用它自己的元件在实验室制 成一种可满足Cobra.技术条件gtS0×25毫米 的收发电路,迄今还没有进行批量生产, 目前Cobra批量生产任务尚未确定,但汤姆 逊-CSF公司将至少提供三分之一的元件. 在原理上,有源天线具有自然的冗余 度,一个组件的故障不影响雷达运转的功 能,当许多单元损坏时性能下降才是明显 的,固态元件的寿命很长.由f综台试验 实时进行,维护较简单,只要不多的设备和 人员.采用许多相同的组件还可减少制造的 成本和备件的储存,
有源天线比发射L+无源天线更有效地 利用能量,发射/接收机组件装在天线罩 面使发射和接收能量的损失减至最小.功率 相同时,有源天线所需的能量只有配置射机 的无源天线韵四分之一到五分之一Cobra 这种带有源天线的系统只需要0千代安,而 采用无源天线则需5O千伏安.
有源天线标志着迈出了计算波形成的 第一步,它可以同l时控制每一发射V接收 机辐射和接收电波的相位和幅度,,撩电 扫描只船在相位上起作用.天线支配所有的 电位以便没有折衷地管理天线的辐射方向 图.此外,还装上计算机设备一件和软 件,管理这些功能和加以控制.有源天线 可安装诸如旁瓣对消(出现干扰时妨害天线 的方向图.使干扰机的方向处于方向图的凹 口)的抗干扰设备.这种方向圉的理方式
可以更好地把雷达发射机韵功率管:,因而 在必要时严格地限制发射的功率. 可备用于机囊?达上
有源天线也能给机载雷达带来好处t紧 凑,辐射方向图受控,抗干扰,高顼损失 少
汤姆逊一CSF公司曾考虑将此项技术甩 Rafte雷达上,技术进展欠快还不能提出适 用于这种雷达的计划,与美国Texa~仪器公 司的合作考虑也未具体实现.
有源天线用在机载雷达上比用在Cobra 雷达上复杂,机载雷达工作于X波段,比 Cobra雷达(C波段)的频段高.当频率增 加时,技术上变得更难处理.C波段时, O.7微米的工艺可造出适配的元件,X波段 时,须降至0.7微米以下,但在同一时间内, 所获得的功率按波长的平方而变化,因雌, 须采用许多比C波段小的X波段的元件有 源天线的技术是很有前途的,但在装在飞机 上以前,仍需有大量的研制工作.
.
(吴明德)