《變淺效應調製的近岸海面電磁散射都卜勒譜特性研究》是依託西安電子科技大學，由聶丁擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：變淺效應調製的近岸海面電磁散射都卜勒譜特性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：聶丁
- 依託單位：西安電子科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近岸海域是人類活動最為頻繁的海洋範圍，對近岸海面電磁散射回波的都卜勒譜特性研究是海洋遙感領域急需解決的關鍵課題。傳統的海面電磁散射研究往往針對深海展開，忽略了近岸變淺效應對電磁散射建模的影響。本項目重點開展變淺效應調製的近岸海面電磁散射機理研究，基於近岸有限水深風浪譜模型、水動力學幾何建模技術和改進型二階小斜率近似方法，兼顧考慮近掠入射情況下的海浪間遮擋效應和曲率調製效應，研究近岸有限水深海面上體散射源的散射特徵及其與海面面散射的相互作用機理，建立基於散射機理和模型的近岸海雜波統計建模，實現變淺效應調製的海洋場景回波都卜勒譜模擬，分析雷達參數和海環境參數尤其是海水深度對散射係數以及回波都卜勒頻移和譜展寬的影響，為我國近岸海洋遙感與相關套用提供有益的理論參考。
結題摘要
隨著對海洋環境電磁散射特性分析的需求不斷增長，近岸海域環境下海面電磁散射回波的都卜勒譜特性研究成為了海洋遙感和目標檢測等領域急需解決的關鍵課題。本項目重點對近岸海面電磁散射都卜勒譜特性進行了研究，取得了以下研究成果： （ 1）建立了相對高效和精確的變淺效應調製的近岸海面幾何模型。通過合理考慮近岸淺水域波浪間頻繁發生的非線性水動力效應，結合近岸淺水風浪譜和快速譜合成技術，使獲得的建模結果與自然場景中的真實海面形態更加趨於一致。 （ 2）實現了針對獨立近岸有限水深海面樣本散射場的精確計算。討論了海面上方風速、風向、水深和風區等海洋環境因素對散射結果的影響，提高了對深海和淺海環境散射回波特性差異的理解。 （ 3）進一步考慮了近岸海域海水深度逐漸變淺的環境因素，對相應海浪電磁散射特性的分析發現，水深的漸進變化效應反映出比固定水深情況下淺海波浪更加強烈的非線性作用。 （ 4）研究了更趨於實際情況的風浪和涌浪混合模式海浪電磁散射特性，通過對散射係數和散射回波都卜勒譜的計算，對比分析了有效波高、譜峰周期、水深、風區和入射角等因素的影響，總結歸納了涌浪和風浪分別占主導地位時混合海浪的散射特性。（ 5）引入了破碎波模型來考慮碎浪效應。基於複合表面模型研究了高頻段碎浪對海面電磁散射的影響，獲得含破碎波成分的複雜海面電磁散射預估。 以上研究成果使得深入分析近岸海域複雜環境電磁散射特性成為可能，為後續的研究奠定了堅實的基礎，並且在海洋遙感和海面及其上目標探測相關套用方面具有廣泛的套用前景。
