《海洋表面動力學參數高頻無源遙感新方法研究》是依託武漢大學，由龔子平擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：海洋表面動力學參數高頻無源遙感新方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：龔子平
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
地基高頻段(HF/VHF)探測是一種重要而且不可替代的海洋表面狀態監測手段，目前的地波雷達、天波雷達及VHF雷達等海洋監測雷達均採用有源體制。DRM作為高頻段廣播數位化新標準，發射基於OFDM傳輸的數字調幅信號，如果利用該信號作為雷達外輻射源，將形成一種新的無源海態探測手段。項目首先基於粗糙海面非後向電磁散射特性、DRM信號調製解調及無源雷達技術建立系統探測理論框架，然後利用自主研製的高頻超視距雷達建立無源海洋探測實驗平台，結合理論模擬與實測數據研究提取海洋表面動力學參量（風、浪、流場）的關鍵技術。項目成果將為發展一種全新環保的海洋探測手段打下良好的理論與技術基礎，為海洋動力學研究提供一種經濟有效的觀測手段。項目可衍生出一種類似現有高頻地波雷達設備的科學儀器，可以用來方便地組建多輸入多輸出（MIMO）海洋立體監測網路。該儀器對於完善和發展我國地基海洋探測網路具有重要科學意義。
結題摘要
我國現有的用於海洋遙感的高頻地波雷達、天波雷達及VHF雷達等均屬於有源體制，雖能夠實時大面積監測海洋表面狀態，但由於工作體制的原因存在著能耗高、干擾多、電磁污染大、機動性差及易暴露等缺點。近年來DRM作為高頻段廣播數位化新標準，發射基於OFDM傳輸的數字調幅信號，利用該信號作為雷達外輻射源，將形成一種新的無源海態探測手段。為此項目按照計畫重點開展了以下研究並取得了相應成果： 1. 研究了粗糙海洋表面的高頻電磁波雙站散射理論。採用解析方法微擾法分析推導了粗糙海面的非後向電磁散射理論，得到了單位海面的雷達散射截面積。同時基於時域有限差分的數值計算方法對一維海浪模型的電磁散射進行了分析，項目執行後期又採用快速多極子法對二維隨機粗糙海面的電磁散射進行了仿真分析，均取得了較好的效果。 2.研究了雙基地模式中海洋表面動力學參數（風、浪、流場）提取的方法，構建了無源雷達系統海洋探測的理論框架。 3.研究了無源雷達海洋海洋遙感的關鍵技術，掌握了DRM信號的基本規律，DRM調製解調原理，研究了DRM信號重構技術及誤碼率對其產生的影響，並建立了自主DRM發射源以配合相關研究，該設備在後期的實驗中發揮了重要作用。 4.在其它項目的支持幫助下，共同合作對自主研製的高頻超視距雷達進行改造，建立了無源海洋遙感探測實驗平台。在山東青島開展了無源海態參數遙感觀測實驗，獲取了寶貴的實驗數據。實驗內容主要分為非合作外輻射源及合作外輻射源兩部分，實驗過程中還實現了通信與雷達一體化，取得較好效果。 項目進行期間，共參加學術會議6人次，發表論文7篇，培養研究生4人。項目組順利完成了研究計畫，所得成果為無源雷達領域的相關後續科學研究及工程套用提供了重要的理論與實驗依據，部分成果仍在整理完善之中，相關研究工作仍在繼續深入。
