导航雷达雨杂波特性及其对海浪测量影响的研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文导航雷达雨杂波特性及其对海浪测量影响的研究硕士研究生：姚茄指导教师：卢志忠教授学科、专业：控制科学与工程论文主审人：钱华明教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文导航雷达雨杂波特性及其对海浪测量影响的研究硕士研究生：姚茄指导教师：卢志忠教授学位级别：工学硕士学科、专业：控制科学与工程所在单位：自动化学院论文提交日期：2018年1月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfo

2、rtheDegreeofM.EngResearchontheCharacteristicsofNavigationRadarRainClutterandItsInfluenceonWaveMeasurementCandidate:YaoJiaSupervisor:Prof.LuZhizhongAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ControlScienceandEngineeringDateofSubmission:January，2018DateofOralExa

3、mination:March，2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解

4、学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导

5、师（签字）：日期：年月日年月日导航雷达雨杂波特性及其对海浪测量影响的研究摘要海洋的监测能对港口建设、航行安全、海洋灾害的预防和军事战略的发展起到了巨大的作用，而研究降雨对导航雷达测浪的影响可以估测降雨时利用雷达图像反演海浪参数的精度，为更好的实现海洋的监测提供了一个评价指标。本文内容是在教研室研究项目“舰载X波段导航雷达反演技术”的基础上进行的，利用大量实测导航雷达图像和雨量计数据，分析了不同降雨强度下利用X波段导航雷达图像反演的海浪参数的误差均值和误差标准差。首先通过大量试验数据分析了不同降雨强度下雷达图像特性参数的变化情况，结果表明

6、随着降雨强度的不断增加雷达图像的零强度百分比逐渐减小，但回波强度均值不断增加；同时发现不同降雨强度下雷达图像遮挡区的零强度百分比和回波强度均值比整幅雷达图像的零强度百分比和回波强度均值变化更加明显，基于此本文提出一种利用雷达图像遮挡区K参数反演降雨强度的方法，K参数定义为雷达图像遮挡区零强度百分比与回波强度均值的比值；其次对雷达图像K参数与降雨强度之间的单调性进行了分析，利用实测雷达图像和雨量计数据对K参数与降雨强度的关系进行了曲线拟合；最后将其它雷达图像遮挡区K参数代入拟合曲线验证本文反演降雨强度方法的可行性，通过分析反演值和雨量计值

7、之间的相关性证明了此方法具有一定的效果。针对降雨对导航雷达测浪影响的研究，首先从利用单幅雷达图像提取海浪信息的理论方面分析了降雨影响海浪测量的因素，结论表明降雨能够增加雷达图像的回波强度和降低导航雷达图像的信噪比；其次介绍了本文选取数据作为海浪反演参数对比真值的原则和方法；最后基于实测雷达图像和雨量计数据分别分析了小雨、中雨和大雨情况下利用X波段导航雷达反演海浪参数的误差，并计算了不同降雨强度下海浪参数如有效波高、波峰峰向、波峰周期的误差均值和误差标准差。针对基于雷达图像的海浪参数误差分析软件，本文首先对设计海浪参数误差分析软件的需求进

8、行了分析，并将软件划分为雷达图像显示、雷达图像序列连放、雷达图像量程及色彩模式选择、降雨强度等级识别及相应时间反演的海浪参数误差四个模块；其次对各个模块的功能进行了详细分析，同时利用数据流图和流程图对各个模