一种脉冲体制雷达海冰探测能力评估方法

    公开(公告)号:CN107064890A

    公开(公告)日:2017-08-18

    申请号:CN201710232310.X

    申请日:2017-04-11

    Inventor: 谢涛 何宜军

    Abstract: 本发明公开了一种脉冲体制雷达海冰探测能力评估方法,对于脉冲体制雷达,设其脉冲信号宽度为τ,电磁波传播速度为c0,则受脉宽限制的可探测海冰厚度为其中c0=3×108米/秒,θ2为海冰中电磁波透射角。海冰识别度用Dice表示,物理意义为雷达散射图像中海冰区域与海水区域的区分程度,水平极化和垂直极化时海冰识别度分别为本发明基于海冰介电常数模型,考虑气‑冰界面与海水‑海冰界面之间电磁波多次散射,要评估因子为海冰可探测厚度和海冰识别度。

    一种利用导航X波段雷达反演海面波高的自动定标算法

    公开(公告)号:CN106990404A

    公开(公告)日:2017-07-28

    申请号:CN201710200565.8

    申请日:2017-03-30

    Abstract: 本发明公开一种利用导航X波段雷达反演海面波高的自动定标算法,首先对X波段雷达图像序列作主成分分析获取海面上各点的相对波面位移,选取沿主波波向的径向区域,检测该径向波浪的跨零点周期和相对波高,对周期作无因次化后,根据波高和周期的联合分布函数得到波浪的无因次波高;对该径向的波面位移作傅里叶变换得到相对波数谱,根据波数谱的零阶矩和跨零点相对波高得到波浪的相对波高。建立以最小化无因次波高和相对波高之差为目标的函数,求解该函数可以确定波高。本发明具有不需要外部观测数据、不依赖于雷达系统的优点,因而可以用于岸基和船载导航X波段雷达观测海面的波高。

    一种基于交叉极化模型与CMOD5N的海面风速反演方法

    公开(公告)号:CN105891832A

    公开(公告)日:2016-08-24

    申请号:CN201610201642.7

    申请日:2016-03-31

    Inventor: 谢涛 何宜军

    Abstract: 本发明公开了一种基于交叉极化模型与CMOD5N的海面风速反演方法,据CP模型和C?2PO方法,利用VV极化和VH极化SAR图像,反演出重构分辨单元的初始风速U0和初始风向Φ0,根据初始风速U0和初始风向Φ0确定风场矢量(U,Φ),将风场矢量(U,Φ)作为第一猜测值,以第一猜测值为中心,在风速和风向上下界范围内利用CMOD5N算法逐步遍历计算相应VV极化的归一化雷达散射截面NRCS,找出与VV极化SAR图像的归一化雷达散射截面NRCS差值最小的风速和风向,该差值最小的风速和风向即为反演得到的风场矢量,本发明可以在不同SAR图像重构分辨尺度情形,普遍提高现有C?2PO方法反演风速的精度。

    基于EOF分解的导航X波段雷达海浪参数反演算法

    公开(公告)号:CN104101864B

    公开(公告)日:2016-08-03

    申请号:CN201310123693.9

    申请日:2013-04-10

    Abstract: 本发明涉及基于EOF分解的导航X波段雷达海浪参数反演算法,包括以下步骤:首先对导航X波段雷达图像序列进行EOF分解,得到不同模态;然后利用Burg算法得到第一模态主成分的最大熵功率谱,根据谱的峰值得到海浪的周期和波长;利用一个模态的主成分的标准差与有效波高的线性关系获得海浪的有效波高;利用第一模态的空间函数和主成分重构海浪场第一模态的雷达图像序列,对序列中的任一图像做二维傅立叶变换,根据得到的波数谱峰值确定拟波浪方向;利用相邻两幅雷达图像中波浪条纹相似性确定海浪的方向。本发明利用EOF将海浪场分解为不同模态,从主要的模态中提取海浪的波高、周期、波长和波向,解决了波浪场的不均匀性和低海况时噪声大带来的影响。

    一种基于角度分集的海洋流场反演星载SAR系统及其方法

    公开(公告)号:CN105445730A

    公开(公告)日:2016-03-30

    申请号:CN201510852862.1

    申请日:2015-11-27

    CPC classification number: Y02A10/41 G01S13/589 G01S13/90

    Abstract: 本发明公开了一种基于角度分集的海洋流场反演星载SAR系统及其方法,该星载SAR系统包括两个沿着卫星飞行方向放置的雷达天线,该两个雷达天线分别产生两个雷达波束,两个波束具有不同的斜视角且能够在不同的时间照射海面上的同一块区域。利用该星载SAR系统以多普勒中心频率作为观测变量对海洋流场进行反演;得到海流的完整速度矢量,即反演得到的海流信息不仅包括海流的径向速度信息还包括方位向速度信息。相比于传统的海面流场反演手段,如现场观测、岸基雷达观测,本发明提出的基于角度分集的海洋流场星载SAR系统能够反演全球范围的海洋流场,全面了解海流的时空变化;且能够全天时、全天候工作,不受气象条件限制。

    基于EOF分解的导航X波段雷达海浪参数反演算法

    公开(公告)号:CN104101864A

    公开(公告)日:2014-10-15

    申请号:CN201310123693.9

    申请日:2013-04-10

    CPC classification number: G01S7/41 G01S13/89

    Abstract: 本发明涉及基于EOF分解的导航X波段雷达海浪参数反演算法,包括以下步骤:首先对导航X波段雷达图像序列进行EOF分解,得到不同模态;然后利用Burg算法得到第一模态主成分的最大熵功率谱,根据谱的峰值得到海浪的周期和波长;利用一个模态的主成分的标准差与有效波高的线性关系获得海浪的有效波高;利用第一模态的空间函数和主成分重构海浪场第一模态的雷达图像序列,对序列中的任一图像做二维傅立叶变换,根据得到的波数谱峰值确定拟波浪方向;利用相邻两幅雷达图像中波浪条纹相似性确定海浪的方向。本发明利用EOF将海浪场分解为不同模态,从主要的模态中提取海浪的波高、周期、波长和波向,解决了波浪场的不均匀性和低海况时噪声大带来的影响。

    基于阴影恢复形状技术的海浪参数提取方法

    公开(公告)号:CN103383455A

    公开(公告)日:2013-11-06

    申请号:CN201310279151.0

    申请日:2013-07-03

    Inventor: 谢涛 何宜军

    Abstract: 本发明公开了一种基于阴影恢复形状技术的海浪参数提取方法,根据Lambertian散射规律,推导出相对回波强度与入射角、方位向斜率、距离向斜率的关系式,结合阴影恢复形状(SFS)技术,与海表面方位向斜率与距离向斜率引起极化方向角的变化公式联立求解海表面各像素点斜率值。并利用快速傅里叶变换分别得到方位向斜率谱和距离向斜率谱。搜索谱峰位置,获取波数矢量信息,消除180°海浪方向模糊,确定海浪传播方向,根据波数与波长的关系计算出波长,利用海浪色散关系求解海浪周期,有效波高由平均斜率与波长计算。本发明公无需依赖于调制传递函数即可进行海面海浪谱反演,提取海浪波长、周期、有效波高和海浪波向等参数,对高频雷达获得的图像也可适用。

    一种海浪波谱仪原始数据仿真方法

    公开(公告)号:CN118013697B

    公开(公告)日:2024-06-25

    申请号:CN202311870111.3

    申请日:2023-12-29

    Abstract: 本申请涉及一种海浪波谱仪原始数据仿真。该方法包括:对海面场景进行离散网格化;计算海浪高度谱,进而产生海面高度场、海浪轨道速度场以及海浪轨道加速度场;利用准镜面散射模型和仿真参数产生波谱仪海面后向散射系数场;将海面高度场、海浪轨道速度场、海浪轨道加速度场、以及海面后向散射系数场由雷达波束旋转极坐标系转换为卫星顺轨‑交轨坐标系后融入雷达瞬时距离方程;运用波谱仪雷达方程产生雷达回波功率场和雷达接收机热噪声功率后,产生包含斑点噪声的回波复随机幅度场和热噪声复随机信号;将瞬时距离方程以及回波复随机幅度场和热噪声复随机信号代入波谱仪雷达响应方程,最终得到海浪波谱仪原始数据。提高了波谱仪的数据仿真的有效性。

    一种海浪波谱仪原始数据仿真方法

    公开(公告)号:CN118013697A

    公开(公告)日:2024-05-10

    申请号:CN202311870111.3

    申请日:2023-12-29

    Abstract: 本申请涉及一种海浪波谱仪原始数据仿真。该方法包括:对海面场景进行离散网格化;计算海浪高度谱,进而产生海面高度场、海浪轨道速度场以及海浪轨道加速度场;利用准镜面散射模型和仿真参数产生波谱仪海面后向散射系数场;将海面高度场、海浪轨道速度场、海浪轨道加速度场、以及海面后向散射系数场由雷达波束旋转极坐标系转换为卫星顺轨‑交轨坐标系后融入雷达瞬时距离方程;运用波谱仪雷达方程产生雷达回波功率场和雷达接收机热噪声功率后,产生包含斑点噪声的回波复随机幅度场和热噪声复随机信号;将瞬时距离方程以及回波复随机幅度场和热噪声复随机信号代入波谱仪雷达响应方程,最终得到海浪波谱仪原始数据。提高了波谱仪的数据仿真的有效性。

    一种基于二维滤波MapDrift的SAR等效雷达速度估计方法

    公开(公告)号:CN117687014A

    公开(公告)日:2024-03-12

    申请号:CN202410155943.5

    申请日:2024-02-04

    Abstract: 本申请涉及一种基于二维滤波MapDrift的SAR等效雷达速度估计方法。该方法包括:对SAR原始数据进行距离聚焦成像;先利用一个初始等效雷达速度进行粗略聚焦成像;接着加窗截取SAR复图像的其中一块区域,并对该区域的数据进行逆成像还原为未聚焦的SAR原始数据;后构建子视图像偏移函数;接着利用黄金分割搜索法估计二维MapDrift的迭代系数;然后利用迭代系数和子视图像偏移函数进行速度迭代,得到等效雷达速度估计值;最后用上一步得到的等效雷达速度估计值替换初始的速度,重新执行成像、加窗截取、逆成像和速度迭代等步骤,直至达到迭代次数阈值。无需利用任何卫星轨道速度和姿态参数信息,具有良好的稳健性,能快速估计出高精度的SAR等效雷达速度值。

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