基于实测数据的机载海洋波谱仪反演算法研究

波谱仪是用于测量海浪方向谱的实孔径雷达,因其具有测量精度高、测量波长范围大、可全天时全天候工作等特点,成为目前波浪谱测量的一个重要技术手段。基于海洋波谱仪机载挂飞试验录取的实测数据,对数据回波功率随入射角的变化特性进行分析,提出回波功率与斜距的二阶拟合模型,改进传统波谱仪反演算法中倾斜调制函数的估计方法,提高了波浪谱反演精度。     

基于粒子群算法的相控阵海浪波谱仪天线增益校正方法

相控阵海浪波谱仪是一个Ku波段真实孔径雷达,通过在小入射角下照射海面,接收海面回波功率,并去除雷达EIRP (Effective Isotropically Radiated Power,等效全向辐射功率)、天线方向图、系统损耗等雷达自身的影响因子,获取海面三维信息。这些影响因子可以在微波暗室中测量,其中EIRP、系统损耗可认为是常数量,但是,天线方向图是与入射角、方位角相关的三维变量,测量受到暗室系统精度的限制,并且,相控阵海浪波谱仪最小处理单元是雷达照亮的圆环形条带,照射的过程即是对该环形条带中的变量进行二维积分,成为一个随入射角变化的后向散射系数剖线,因此,天线方向图的微小误差,都会对海面后向散射系数剖线形状产生显著影响,出现“凹现象”问题。针对该问题,本文基于粒子群算法进行了积分天线增益的校正工作,利用机载飞行试验数据进行了算法验证,通过与同步观测浮标海浪测量结果比对,表明本算法可有效改善“凹现象”,使回波数据有效率提升了12%,为业务化的波浪谱生产提供了技术支撑。     

二维海浪谱SAR成象的计算机模拟研究

根据综合孔径雷达（ＳＲＡ）原理，研究了海浪谱ＳＡＲ成象的机理，导出了由海浪谱到雷达图象谱的非线性ＳＡＲ海浪成象数学模型，从中可求得轨道速度的均方值。并对二维海浪谱作了计算机模拟，分析了ＳＡＲ图象谱失真的原因。     

一维海浪谱SAR成像的计算机模拟研究

文章根据综合孔径雷达（ＳＡＲ）原理，研究了海浪谱ＳＡＲ成像的机理，推导了一种较简单的由海浪谱到雷达图像话的数学模型。推导时先将海面看成是静止的，求得ＳＡＲ对静止目标的成像数学模型，然后左此基础上加上海浪的运动效应，从而获得一个普遍适用的非线性ＳＡＲ海３Ｋ成像数学模型．这个数学模型对一维和二维海浪谱成像均适用。此数学模型中包括一方位截止因子，从中可以求得轨道速度的均方值．最后用此数学模型仿制了由一维海浪谱到ＳＡＲ图像谱的计算机模拟软件，给出了模拟，并对不同的参数作了研究，分析了ＳＡＲ图像谱失真的原因，所得模拟结果与由传统的ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ法所得结果十分吻合．     

MERIS光谱仪与成像通道

MERIS光谱仪是一种用于欧空局ENVISAT-1卫星上的推扫式中等分辨率光谱成像仪。其对地观测的光谱范围为400-1050um,天底点处空间分辨率为26m,刈幅度为1500km,主要提供海洋和陆地信息。 MERIS光谱仪有6台相机,呈扇形并置在一起,视场角可达82° 该光谱仪独特之处在于能够根据地面指令在整个光谱范围内选择窄谱段的位置和宽度,一共可选择15个谱段,带宽在1.25-30nm之间。 本文详细介绍该光谱成像仪的关键部件,如光谱仪的光学系统,配有超薄背光照明CCD、工作温度为-25℃的焦面机构,低噪声视频模拟装置及信号12bits数字化。     

掠海飞行导弹击水概率的仿真研究

本文对掠海导弹的击水概率问题进行了研究,提出了用均匀设计、Monte—Carlo法和逐步回归法建立击水概率预报公式的仿真方法,并结合某型号的反舰导弹进行计算,得到了满意的结果。本文还利用表观频率和表观频谱的概念,建立起飞航导弹的背景干扰——海浪和阵风的数学模型,并用波叠加法进行了数字仿真。     

基于极化时频分布的改进DOA估计算法

针对雷达回波信号波达方向估计精度差和时频分析方法运算量大的问题,以极化敏感阵列为模型,结合时频分析方法,充分利用回波信号的空域、时频域和极化域信息,对雷达回波信号进行更准确的估计,并简化其计算量。分析基于空间极化时频分布的多重信号分类(MUSIC)和旋转不变子空间(ESPRIT)算法,并结合两者的优缺点提出了一种改进算法。改进算法用极化时频ESPRIT算法对来波信号确定大致的方位角,以每个方位角为中心确定一个小角度范围,在此范围内用MUSIC算法进行谱峰搜索,得到较准确的波达方向(DOA)估计值,在确保DOA估计精度的基础上节省大部分运算时间。仿真试验验证了该改进算法的有效性。     

卫星遥测功率谱分析和调制度测量方法研究

残余载波调制是卫星测控中的常用调制体制。文章从理论上给出了该体制下信号的功率谱密度表达式，得到奇次谐波谱线展宽等结论，并通过仿真和实验进行了验证。利用所得结论讨论了遥测调制度测量方法，提出通过功率谱的2阶边带进行测量可以使结果得到改善。     

基于SAR子孔径图像的浅海水下地形探测

沿海地区水下地形的精确测量是人类开展海洋活动的关键，合成孔径雷达（SAR）为浅海地形的探测提供了一种新的手段，其中TerraSAR-X 的聚束模式以较长的积分时间得到高分辨率的 SAR 数据，从而能较为精确地反演浅海的海底地形。传统 SAR 图像水下地形探测基于波周期不变的假设，这不仅需要已知初始水深求解波周期，还给探测结果带来一定误差。本文提出一种基于子孔径图像的水下地形探测方法，将一景SAR图像分解成多景时间间隔固定的子孔径图像，利用子孔径图像间的时间间隔，求解不断变化的波周期，从而获得更加精确的水下地形。使用在海南蜈支洲岛的 TerraSAR-X 数据验证了此方法的可行性，将此方法反演得到的结果与GEBCO数据进行比较，发现两者吻合较好（MAE为2.8 m，MRE为23.91%），证明了此方法在浅海反演水深的巨大潜力。     

“高分五号”卫星多谱段集成TDI线列红外探测器

多谱段集成TDI线列红外探测器组件是"高分五号"卫星全谱段光谱成像仪的核心器件。为满足航天型号应用要求,华北光电技术研究所项目团队立足已有技术基础,创新性地开发了具有自主知识产权的"多谱段集成TDI线列红外探测器组件技术",引领了中国多谱段集成红外探测器技术的发展,谱段集成数量达到4个,分别实现了短中波4个谱段和长波4个谱段的集成,谱段从短波1.55μm覆盖至长波12.5μm,并根据探测组件在轨工作剖面,开展了地面8年寿命的试验考核。测试和试验结果表明:多谱段集成TDI线列红外探测器组件产品的性能、环境适应性和可靠性满足要求。     

波形转换中折线逼近的设计与实现

在信号发生器中，常用到三角波转换成正弦波的电路。如何获得较好的正弦波，降低正弦波的失真，是设计波形转换电路的技术难点。文章对波形转换电路提出了一种设计方法，可在一定误差的控制下设计电路，使波形失真较小，电路易于实现。     

主动Lamb波损伤成像监测中的波包重建方法

主动Lamb波损伤成像监测技术是结构健康监测研究的热点之一.受到Lamb波频散及多模特性的限制,窄带信号成为主动Lamb波健康监测技术中最常用的激励信号.而窄带激励下的结构响应信号容易发生波包混叠现象,影响监测信号质量;且较宽的波包脉宽降低了损伤成像的分辨率.针对这些问题,在分析Lamb波传播基本原理基础上,研究提出波包重建方法,首先提取响应信号的传递函数,再采用窄脉宽波包重建响应信号,以提高监测信号质量以及损伤成像的分辨率和精度.在环氧玻璃纤维板上的实验结果表明,该方法可有效消除监测信号中的波包混叠现象,提高主动Lamb波损伤成像的准确性.     

纳米复合吸波材料的研究进展

纳米吸波材料是解决电磁污染和雷达隐身的关键因素之一,能提高电子系统的电磁兼容性和隐身装备的突防能力.目前正在研究覆盖厘米波、毫米波、红外、可见光等波段的纳米复合吸波材料.介绍了纳米吸波剂的吸波剂机理,综述了其研究现状,并对纳米薄膜吸波剂、纳米陶瓷吸波剂、纳米铁氧体吸波剂和化学表面修饰纳米碳管吸波剂进行了探讨,总结了各自的有缺点.最后对制备强、宽、轻、薄的纳米复合吸波剂进行了展望.     

对混凝土强度波动的分析与讨论

本文旨在通过对混凝土强度波动的分析和控制方法的讨论，加强混凝土的质量，提高建筑物的整体质量，为提高施工水平和施工队伍技术水平提供依据。     

对混凝土强度波动的分析与讨论

本文旨在通过对混凝土强度波动的分析和控制方法的讨论,加强混凝土的质量,提高建筑物的整体质量,为提高施工水平和施工队伍技术水平提供依据.     

多种工质下螺旋波等离子体源波场结构数值模拟

针对螺旋波等离子体放电机理，开展了多种工质条件下的螺旋波放电等离子体内波场结构数值模拟研究。计算发现:氦气等离子体的Er分量在径向边界处的峰值更为突出，有利于等离子体在径向的输运，波电场径向分量决定了电流密度径向分量在内部的表现。在0.266 Pa和1.064 Pa两种气体压强条件下，通过波场结构验证了气压对于波阻尼影响的结论。波场结构是螺旋波在等离子体内传播以及能量沉积的微观体现，研究螺旋波波场结构是揭示其高电离效率的重要途径。初步探索了功率耦合机制，为实验系统优化及实验方案设定奠定理论基础。     

一维波动方程的小波解法

利用具有紧文集的Datubechies正交小波基函数，构造出了一种新的计算一维波动方程的数值方法——小波解法。由于该方法充分利用了Daubechies小波函数良好的局部性质，并且巧妙地运用了Fourier变换，数值试验表明该方法不但精度高，而且计算量小。     

一维波动方程的小波解法

利用具有紧支集的Daubechies正交小波基函数,构造出了一种新的计算一维波动方程的数值方法--小波解法.由于该方法充分利用了Daubechies小波函数良好的局部性质,并且巧妙地运用了Fourier变换,数值试验表明该方法不但精度高,而且计算量小.     

波轮零件的逆向设计

逆向工程是由三坐标测量机或三维激光扫描仪对已有的样品或模型进行准确、高速的扫描，得到其三维轮廓数据，配合反求软件进行修改和再设计。本文详细介绍波轮零件的逆向设计过程。     

毫米波SAR卫星未来发展展望

合成孔径雷达(SAR)是一种主动微波遥感设备,具有不受天气、气候影响的优势,具备全天时、全天候观测的能力,在全球测绘、自然灾害防治等领域得到了广泛的应用。目前在轨SAR卫星主要频段为L、C、X、Ku等,毫米波(Ka) SAR卫星因易实现超高分辨率、系统体积小、重量轻等优点已成为未来SAR卫星的发展热点之一。本文分析了毫米波SAR卫星的特点,综述了其发展现状,阐述了其主要应用方向,展望了毫米波SAR卫星技术的发展趋势。