船載雷達觀測海浪探究

1、海浪：指周期為幾秒至幾十秒的由于風(fēng)傳輸給海面能量 引起的波動現(xiàn)象。是海水運動形式之一，它的產(chǎn)生是外力、重力與海水表面張力共同作用的結(jié)果。 海浪觀測的對象主要指的是風(fēng)浪和涌浪海浪觀測的對象主要指的是風(fēng)浪和涌浪葡萄牙的“海蛇”海浪發(fā)電站世界首座商用波浪能發(fā)電廠 自1978年美國首次在Seasat衛(wèi)星上裝載合成孔徑雷達(SAR)以來，國際上在利用星載SAR獲得的高分辨率海浪雷達回波圖像進行海浪分析方面開展了多方面的研究，并取得了一系列成果近年來我國研究者在利用星載SAR觀測海浪現(xiàn)象方面也進行了相關(guān)的研究和探討，但距工程應(yīng)用尚有一段距離國內(nèi)外的海洋遙感學(xué)家在研究SAR的海浪成像中主要得出以下幾個結(jié)論：

2、一、星載SAR成像過程中速度調(diào)制是最主要的調(diào)制機制；二、星載SAR圖像譜相對海浪譜有180的方向模糊，需通過對成像海區(qū)海浪概況的了解或通過其他手段來確定海浪的傳播方向；三、是非線性效應(yīng)導(dǎo)致SAR圖像譜在方位上存在高波數(shù)截斷，截斷波數(shù)之后有信息丟失；四、沿距離向傳播的海浪，它的SAR圖像譜存在“雙峰”現(xiàn)象；五、極化方式和雷達視向?qū)π禽dSAR海浪成像沒有明顯影響 雷達技術(shù)的發(fā)展，特別是小型高效的船載雷達技術(shù)的進步為工程使用雷達技術(shù)遠距離觀測海浪提供了條件，我國研制了海浪雷達圖像測量紀錄儀，將船載雷達觀測的海浪圖像數(shù)字化，便于計算機處理船載雷達對海面以32 S的更新率直接獲得實口徑的高分辨率海浪雷達

3、圖像；以20 MHz的采樣速率對海浪雷達回波作高速AD變換，并采用雷達圖像處理技術(shù)得到雷達海浪數(shù)值圖；進行空間濾波技術(shù)處理，得到雷達海浪模式圖；采用二維波譜分析和數(shù)據(jù)處理，計算出海浪主要參數(shù)，包括波向、波高、周期、波速等在渤海、黃海進行的現(xiàn)場觀測試驗中，結(jié)合同步實測海浪數(shù)據(jù)，采用模式識別技術(shù)進行對比，結(jié)果有很好的相關(guān)性現(xiàn)場實測結(jié)果表明，我們在國內(nèi)首次研制的雷達海浪監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)具有重要的使用價值和廣闊的應(yīng)用前景海浪圖像分析 對海浪可以用一個二維譜進行描述，某時某地海洋波浪場的所有統(tǒng)計特征均可從譜函數(shù)中獲取從高分辨率的雷達圖像能夠測量海浪譜從雷達圖像獲取海浪譜較為復(fù)雜，國際上許多研究者在這方面作過研究。可把雷達海浪回波信號看作一個空間的二維數(shù)列為了提取海浪信息(波長、波高、波向、波速)，必須將二維的海浪回波圖像數(shù)據(jù)從空間域轉(zhuǎn)換到頻率域進行分析。 即二維傅立葉變換。(1)浪圖像進行處理分析提取海浪要素的方法是可行的、有效的。(2)船載雷達海浪測量和處理系統(tǒng)可以實現(xiàn)全天候、全天時、實時、快捷、較大海域范圍內(nèi)的海浪要素測量。(