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面向海流反演的多普勒散射计天线转速优化方法
1
作者 孙伟峰 李雯 +2 位作者 范陈清 贾晨 戴永寿 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期116-125,共10页
本文针对多普勒散射计天线转速过快或者过慢导致海流反演精度较低甚至无法进行海流反演的问题,提出了一种面向海流反演的天线转速优化方法。该方法以研究区域内被天线波束覆盖3次或者4次的目标海面数量为目标函数,以顺轨与交轨方向的波... 本文针对多普勒散射计天线转速过快或者过慢导致海流反演精度较低甚至无法进行海流反演的问题,提出了一种面向海流反演的天线转速优化方法。该方法以研究区域内被天线波束覆盖3次或者4次的目标海面数量为目标函数,以顺轨与交轨方向的波束足印连续性、空间分辨率要求作为约束条件,结合天线转速与天线扫描损耗的关系,建立了非线性约束下的多普勒散射计天线转速优化模型,利用优化得到的天线转速计算得到每个目标海面的观测方位向组合。利用海洋表面流实时分析数据,采用基于观测方位向优选的矢量流合成方法进行了海流反演实验。结果表明,在天线转速为20 r·min^(-1)时,不同研究区域内被雷达内、外波束足印覆盖到3次或者4次的目标海面数量占总目标海面数量的80%以上,反演得到的流速、流向标准差小于0.1 m·s^(-1)、20°,满足海洋工程应用对海流观测的精度需求。 展开更多
关键词 多普勒散射计 天线转速 海流反演 观测方位向 OSCAR数据
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基于AR模型的多普勒散射计回波功率谱估计
2
作者 孙伟峰 李雯 +2 位作者 范陈清 贾晨 王青 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2023年第2期40-47,共8页
当采样点数少或流速较小时,采用周期图法估计的多普勒散射计(Doppler scatterometer,DopSCAT)回波功率谱分辨率低,多普勒频移提取精度低。对此,提出了一种基于自回归(autoregressive,AR)模型的DopSCAT回波功率谱估计方法。该方法为DopS... 当采样点数少或流速较小时,采用周期图法估计的多普勒散射计(Doppler scatterometer,DopSCAT)回波功率谱分辨率低,多普勒频移提取精度低。对此,提出了一种基于自回归(autoregressive,AR)模型的DopSCAT回波功率谱估计方法。该方法为DopSCAT回波信号建立含有未知参数的AR模型,采用赤池信息量准则自适应确定模型的最优阶数;对定阶后的AR模型采用Burg算法计算模型参数,利用得到的AR模型估计回波功率谱;对功率谱进行峰值检测提取多普勒频移计算径向流,采用两个观测方位向的径向流合成得到海面流场。利用OSCAR海流数据进行了回波功率谱估计与海流反演实验。分析结果表明,与周期图法相比,该方法能够显著提高回波功率谱分辨率和多普勒频移的提取精度,进而提高了海流的反演精度。 展开更多
关键词 多普勒散射计 海流反演 回波功率谱 AR模型 多普勒频移
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机载多普勒散射计海风海流联合反演研究
3
作者 赵文成 林文明 +1 位作者 何宜军 鲍青柳 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期112-120,共9页
多普勒散射计能够获取海面后向散射系数和多普勒频移,从而实现海面风场和海表流场的同步观测。本文基于机载多普勒散射计的观测数据,对多普勒散射计海面风场和海表流场联合反演模型进行研究,并与风场流场独立反演结果进行对比。结果表明... 多普勒散射计能够获取海面后向散射系数和多普勒频移,从而实现海面风场和海表流场的同步观测。本文基于机载多普勒散射计的观测数据,对多普勒散射计海面风场和海表流场联合反演模型进行研究,并与风场流场独立反演结果进行对比。结果表明,联合反演的流场精度显著优于独立反演结果;然而以欧洲中期天气预报中心的海面风场为参考时,联合反演风场的精度略低于独立反演结果。这说明多普勒频移信息对海面风场反演的贡献不太显著,但雷达后向散射系数信息(即风场)对流场反演有积极的作用,通过联合反演算法能够更有效地消除海面风场对流场反演的影响。研究结果有助于进一步理解海面风场和海表流场反演时的相互影响,并为星载多普勒散射计的数据处理提供了参考。 展开更多
关键词 多普勒散射计 海面风场 海表流场 联合反演算法
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基于C#与MATLAB混合编程的DopScat海流反演平台 被引量：3
4
作者 孙伟峰 贾晨 +2 位作者 李雯 王青 戴永寿 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2022年第12期129-136,共8页
多普勒散射计(Doppler scatterometer,DopScat)是一种新型的海流遥感探测手段,具有快速全球覆盖、单部雷达可反演矢量流场等优势。文章利用C#与MATLAB混合编程设计开发了DopScat海流反演平台。首先,利用MATLAB丰富的库函数开发了海浪谱... 多普勒散射计(Doppler scatterometer,DopScat)是一种新型的海流遥感探测手段,具有快速全球覆盖、单部雷达可反演矢量流场等优势。文章利用C#与MATLAB混合编程设计开发了DopScat海流反演平台。首先,利用MATLAB丰富的库函数开发了海浪谱仿真、海面仿真、海面斜率仿真、后向散射系数仿真、多普勒谱仿真、多普勒频移仿真和海流反演等7个功能模块,分别封装成可供C#调用的动态链接库文件。然后,利用运行效率高的C#语言搭建平台框架,实现数据输入、动态链接库文件调用和数据可视化等功能。利用海流实时分析数据对平台海流反演性能的实验测试结果表明,该平台能够精确反演海流,流速反演均方根误差小于0.04 m/s,满足海流观测应用的精度需求。该平台的运行不依赖MATLAB安装环境,各模块功能可拓展升级,可作为大学生创新实验及创新创业项目的基础平台。 展开更多
关键词 多普勒散射计 海流反演 混合编程
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利用定标站对旋转扫描扇形波束散射计的信号频率估计
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作者 朱金台 董晓龙 云日升 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1189-1197,共9页
该文基于中法海洋卫星(Chinese-French Oceanic Satellite,CFOSAT)雷达散射计系统参数,给出了可行的在轨Doppler预补偿方法并利用地面定标站实现对RFSCAT信号频率的估计。对比了3种信号频率估计方法,通过仿真分析表明,可达到优于0.05k H... 该文基于中法海洋卫星(Chinese-French Oceanic Satellite,CFOSAT)雷达散射计系统参数,给出了可行的在轨Doppler预补偿方法并利用地面定标站实现对RFSCAT信号频率的估计。对比了3种信号频率估计方法,通过仿真分析表明,可达到优于0.05k Hz的频率估计精度。仿真结果表明,通过把估计的频率与Doppler预补偿查找表和Doppler频率进行比较,可实现对RFSCAT在轨Doppler预补偿状态及生命周期内的载频漂移监测。 展开更多
关键词 旋转扫描扇形波束散射计 地面定标站 doppler预补偿 频率估计
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