雷暴是一种短暂而剧烈的强对流天气,常伴有闪电、冰雹、强降水等危险天气,对民航飞机的飞行安全造成巨大威胁。机载气象雷达作为保证飞行器飞行安全必备的装备,用于探测与显示航路附近的实时气象信息,辅助机组人员规避危险气象。由于极...雷暴是一种短暂而剧烈的强对流天气,常伴有闪电、冰雹、强降水等危险天气,对民航飞机的飞行安全造成巨大威胁。机载气象雷达作为保证飞行器飞行安全必备的装备,用于探测与显示航路附近的实时气象信息,辅助机组人员规避危险气象。由于极化技术在气象探测方面的优势,双极化雷达成为机载气象雷达的发展方向。但是雷暴天气具有发展迅速、变化复杂,危险性高等特点,使得获取实测机载双极化气象雷达雷暴回波数据困难。为了解决这一问题,本文基于机载双极化气象雷达提出一种雷暴回波仿真方法并进行验证。方法首先利用数值预报模式WRF模式(Weather Research and Forecasting)对雷暴气象场景进行模拟;然后使用T-Matrix方法计算气象粒子的单个粒子散射振幅矩阵,同时结合场景内粒子的微物理特性,计算雷暴目标的反射率因子;最后应用雷达气象方程,基于机载气象雷达系统参数建立雷暴回波信号模型,实现机载双极化气象雷达雷暴回波信号仿真。最后,为检验方法的正确性和准确性,基于雷暴单体识别算法对回波仿真结果进行验证。通过仿真不同仰角下雷暴回波,实验结果表明,基于WRF模式的机载双极化气象雷暴回波仿真方法对雷暴天气具有良好的模拟能力,经单体识别算法验证,结果表明可准确体现雷暴单元的质心分布,结构属性和立体特征,对比实测数据,雷暴回波仿真结果与实测数据相吻合,实验结果具有真实性和准确性。展开更多
对月球水冰的研究关系到月球形成与演化的深入研究,关系到月球资源的利用以及人类能否借月球为踏板迈向宇宙更深处等问题的探索。在回顾了月球水冰探测进展、总结国内外研究现状基础上,依据极化合成孔径雷达的原理、特点以及水冰反射特...对月球水冰的研究关系到月球形成与演化的深入研究,关系到月球资源的利用以及人类能否借月球为踏板迈向宇宙更深处等问题的探索。在回顾了月球水冰探测进展、总结国内外研究现状基础上,依据极化合成孔径雷达的原理、特点以及水冰反射特性,采用小型化多模式双频率双极化合成孔径雷达(miniature radio frequency,Mini-RF)观测数据对月球北极部分撞击坑进行分析,讨论月球上是否存在水冰的问题。通过对Mini-RF的圆极化率数据分析认为,月球北极的部分撞击坑可能存在水冰,但对水冰储量及其存在形式等方面的问题还需要开展进一步的定量研究。展开更多
文摘雷暴是一种短暂而剧烈的强对流天气,常伴有闪电、冰雹、强降水等危险天气,对民航飞机的飞行安全造成巨大威胁。机载气象雷达作为保证飞行器飞行安全必备的装备,用于探测与显示航路附近的实时气象信息,辅助机组人员规避危险气象。由于极化技术在气象探测方面的优势,双极化雷达成为机载气象雷达的发展方向。但是雷暴天气具有发展迅速、变化复杂,危险性高等特点,使得获取实测机载双极化气象雷达雷暴回波数据困难。为了解决这一问题,本文基于机载双极化气象雷达提出一种雷暴回波仿真方法并进行验证。方法首先利用数值预报模式WRF模式(Weather Research and Forecasting)对雷暴气象场景进行模拟;然后使用T-Matrix方法计算气象粒子的单个粒子散射振幅矩阵,同时结合场景内粒子的微物理特性,计算雷暴目标的反射率因子;最后应用雷达气象方程,基于机载气象雷达系统参数建立雷暴回波信号模型,实现机载双极化气象雷达雷暴回波信号仿真。最后,为检验方法的正确性和准确性,基于雷暴单体识别算法对回波仿真结果进行验证。通过仿真不同仰角下雷暴回波,实验结果表明,基于WRF模式的机载双极化气象雷暴回波仿真方法对雷暴天气具有良好的模拟能力,经单体识别算法验证,结果表明可准确体现雷暴单元的质心分布,结构属性和立体特征,对比实测数据,雷暴回波仿真结果与实测数据相吻合,实验结果具有真实性和准确性。
文摘对月球水冰的研究关系到月球形成与演化的深入研究,关系到月球资源的利用以及人类能否借月球为踏板迈向宇宙更深处等问题的探索。在回顾了月球水冰探测进展、总结国内外研究现状基础上,依据极化合成孔径雷达的原理、特点以及水冰反射特性,采用小型化多模式双频率双极化合成孔径雷达(miniature radio frequency,Mini-RF)观测数据对月球北极部分撞击坑进行分析,讨论月球上是否存在水冰的问题。通过对Mini-RF的圆极化率数据分析认为,月球北极的部分撞击坑可能存在水冰,但对水冰储量及其存在形式等方面的问题还需要开展进一步的定量研究。
