不同海浪主导条件下的一维风涌分离方法研究

1

作者 魏永亮 庞邓连 +1 位作者 高志一 唐泽艳 《海洋学报》 北大核心 2025年第6期61-72,共12页

海洋中的混合浪通常由风浪和涌浪以一定比例组成,因研究和应用等需求经常需要分离其中的风浪和涌浪。本文针对现有4种代表性一维谱风涌分离方法(1D法):PM法(Pierson-Moskowitz)、改进的PM法、JP法(Jesús-Portilla)和频谱积分法,利... 海洋中的混合浪通常由风浪和涌浪以一定比例组成,因研究和应用等需求经常需要分离其中的风浪和涌浪。本文针对现有4种代表性一维谱风涌分离方法(1D法):PM法(Pierson-Moskowitz)、改进的PM法、JP法(Jesús-Portilla)和频谱积分法,利用中法海洋卫星上搭载的波谱仪提供的二维海浪谱数据,对比分析了纯风浪、风浪为主、涌浪为主和纯涌浪4种海浪主导情况下的分离结果,结果表明:(1)PM法和改进的PM法分别在风浪为主和涌浪为主时各有更好的分离效果;(2)JP法整体表现较差,对不同海浪主导条件的响应不敏感;频谱积分法在风浪占比较大时效果更佳;(3)随着混合浪中涌浪比例的增加,适当增大PM法中分离频率的比例系数可提升分离精度。在此基础上结合波龄提出了一种分段PM法,通过调整分离频率的比例系数,在风浪主导和涌浪主导的条件下分别取1.03和1.1时,得到的分离结果更为精确。 展开更多

关键词 海浪主导条件 风涌浪分离 中法海洋卫星 海浪谱

在线阅读 下载PDF 职称材料

海浪谱峰周期与跨零周期的一个经验关系式 被引量：9

2

作者 华锋 范斌 +1 位作者 卢燕 王俊勤 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期16-20,共5页

从PM谱出发,推导出谱峰周期与跨零周期的谱关系式Tp=5π414Tz≈1.41Tz;对海上实测海浪谱资料进行了分析,表明该式所给出的系数与统计值相当接近,较好地解决了由海浪谱直接获取谱峰周期所产生的谱稳定性问题。

关键词 PM谱 谱峰周期 跨零周期 海浪谱

在线阅读 下载PDF 职称材料

分析海浪方向谱的扩展本征矢方法Ⅰ.方法的导出 被引量：10

3

作者 管长龙 文圣常 张大错 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 1995年第1期58-62,共5页

基于交叉谱矩阵可以按本征值划分为信号和含有噪音部分的思想，提出了一种自直接测量数据估计海浪方向谱的方法。该方法称为扩展本征矢方法（EEV），可应用于单点测量系统、仪器阵列以及由二者构成的复合阵列。现有的某些估计方法（如... 基于交叉谱矩阵可以按本征值划分为信号和含有噪音部分的思想，提出了一种自直接测量数据估计海浪方向谱的方法。该方法称为扩展本征矢方法（EEV），可应用于单点测量系统、仪器阵列以及由二者构成的复合阵列。现有的某些估计方法（如最大似然方法及其扩展形式等）仅是此方法的某种特例。 展开更多

关键词 海浪 方向谱 估计方法 本征矢

在线阅读 下载PDF 职称材料

二维改进分形海面模型及海谱分析 被引量：5

4

作者 陈瑜 胡云安 林涛 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期177-185,共9页

针对分形海面模型的功率谱在空间波数小于基波波数时不能满足正幂率的问题,提出了一种统计模型和归一化带限Weierstrass分形模型相结合的二维海面模型,确定了方向海谱的闭式解,得到了表面功率谱和方向分布函数,并且和有关文献的数据进... 针对分形海面模型的功率谱在空间波数小于基波波数时不能满足正幂率的问题,提出了一种统计模型和归一化带限Weierstrass分形模型相结合的二维海面模型,确定了方向海谱的闭式解,得到了表面功率谱和方向分布函数,并且和有关文献的数据进行了对比,对分形维数、频率幅度尺度因子、风速和风向等参量对海面轮廓的影响做了进一步分析。从仿真结果可知:表面功率谱和PM谱、JONSWAP谱、文圣常谱和南海的实测数据都拟合的很好,方向分布规律和Mitsuyasu方向函数相似,海面形状具有大尺度涌浪和小尺度张力波的特性,并且统计模型和分形模型的性质在改进模型中依然适用,验证了模型的有效性。 展开更多

关键词 分形模型 海谱 Longuet—Higgin模型 PM谱

在线阅读 下载PDF 职称材料

船载雷达观测海浪的研究 被引量：8

5

作者 任福安 邵秘华 孙延维 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期152-156,共5页

关键词 船载雷达 图像 波谱 海浪

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进分形海浪谱的海浪模拟 被引量：2

6

作者 陈瑜 胡云安 +1 位作者 林涛 王宏伟 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2012年第6期21-25,共5页

针对实验海谱只能表现海面的稳态特性而无法表现海面非稳态特性的问题,利用分形海谱作为Longuet-Higgins海面模型的靶谱以体现海面的动态特性。根据经典分形海谱在空间波数小于基波波数时不能满足正幂率的问题,利用海浪能量传递过程中... 针对实验海谱只能表现海面的稳态特性而无法表现海面非稳态特性的问题,利用分形海谱作为Longuet-Higgins海面模型的靶谱以体现海面的动态特性。根据经典分形海谱在空间波数小于基波波数时不能满足正幂率的问题,利用海浪能量传递过程中的动态特性对归一化带限Weierstrass分形海谱的相关函数进行了改进,在相关函数中加入了与海面波长相关的指数因子以体现波长对相关长度的影响。对相关函数进行Fourier变换得到海谱,把改进后的分形海谱和有关文献的数据进行了对比,并进一步分析了分形维数、尺度因子、常量因子等参量对海面轮廓的影响。研究表明:改进分形海谱和P-M谱、文圣常谱和南海的实测数据都拟合得很好,海面轮廓会随分形参数及常量因子的变化而动态地改变,另外分形模型的性质在改进模型中依然适用,由此验证了该模型的有效性。 展开更多

关键词 Longuet—Higgins模型 分形海谱 P—M谱

在线阅读 下载PDF 职称材料

一维改进分形海面模型及海谱分析 被引量：3

7

作者 陈瑜 胡云安 +1 位作者 张刚 张敬明 《电讯技术》 北大核心 2012年第8期1376-1382,共7页

针对经典分形模型的功率谱在空间波数小于基波波数时不能满足正幂率的问题,提出了一种统计模型和归一化带限Weierstrass分形模型相结合的一维粗糙海面模型,得到改进分形表面功率谱,并且和PM谱进行了对比,对分形维数、频率幅度尺度因子... 针对经典分形模型的功率谱在空间波数小于基波波数时不能满足正幂率的问题,提出了一种统计模型和归一化带限Weierstrass分形模型相结合的一维粗糙海面模型,得到改进分形表面功率谱,并且和PM谱进行了对比,对分形维数、频率幅度尺度因子、风速等参量对一维海面轮廓的影响做了进一步分析。研究表明:在不同风速下表面功率谱和PM变化趋势是一致的,证明了改进方法的正确性。海面形状具有大尺度涌浪和小尺度张力波的特性,并且统计模型和分形模型的性质在改进模型中依然适用,验证了模型的合理性。 展开更多

关键词 海面电磁散射 分形模型 海谱 Longuet-Higgin模型 P-M谱

在线阅读 下载PDF 职称材料

长峰不规则波数值模拟的相关问题 被引量：2

8

作者 石爱国 刘可 李理 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期75-82,共8页

针对波浪数值水池研究现状,提出了长峰不规则波数值波浪水池研究亟待解决的3个问题:海浪谱的拓展、波能衰减机理讨论及长峰不规则波数值模拟精度评价标准.基于黏性数值波浪水池技术,以文氏海浪谱为目标谱,对深水长峰不规则波进行了数值... 针对波浪数值水池研究现状,提出了长峰不规则波数值波浪水池研究亟待解决的3个问题:海浪谱的拓展、波能衰减机理讨论及长峰不规则波数值模拟精度评价标准.基于黏性数值波浪水池技术,以文氏海浪谱为目标谱,对深水长峰不规则波进行了数值模拟;分析了数值模拟中波能衰减的主要原因,并提出了基于优化网格生成和离散格式的减小衰减的方法;根据《水面船模耐波性试验规程》对数值模拟结果进行了误差计算,并提出了适用于不规则波数值模拟评价标准的建议. 展开更多

关键词 海浪谱拓展 波能衰减 评价标准

在线阅读 下载PDF 职称材料

福建东山湾海浪现场观测的统计特征 被引量：14

9

作者 叶雨颖 潘伟然 +2 位作者 张国荣 董剑 林道平 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期386-389,共4页

为分析福建省南部港湾──东山湾的波浪特征,采用S4型压力式方向波浪仪观测获取现场一个月的风浪过程资料,对其进行了统计分析和频谱分析,给出了波高和周期分布,特征波要素与频谱关系,结果表明:实测波高分布与瑞利分布基本相符;波浪谱... 为分析福建省南部港湾──东山湾的波浪特征,采用S4型压力式方向波浪仪观测获取现场一个月的风浪过程资料,对其进行了统计分析和频谱分析,给出了波高和周期分布,特征波要素与频谱关系,结果表明:实测波高分布与瑞利分布基本相符;波浪谱的显著部分在狭窄的频率内,对应3、5、6、7级风谱峰密度值(m2s)分别为0.084 3、0.372 8、0.941 8、1.837 7,随着风速的增加,谱能也显著地增加,谱曲线下面的总面积增大,谱的显著部分波及的频率范围也扩大,且谱的显著部分沿低频率的方向推移,对应风浪的波高及周期范围增大. 展开更多

关键词 海浪 现场观测 海浪统计特征 频谱

在线阅读 下载PDF 职称材料

海浪方向谱的阵列测量 被引量：4

10

作者 吴秀杰 初乃良 +2 位作者 郭洪梅 滕学春 束美新 《黄渤海海洋》 CSCD 1992年第4期44-52,共9页

本文在系统分析国内外有关方向谱测量工作的基础上,根据实验室模型试验结果,采用由五个测波仪组成的“T”形阵列,于1991年6～7月同在渤海8号采油平台上首次进行了方向谱阵列测量,获得了宝贵的阵列测量资料。测量实施表明,选择最佳测量... 本文在系统分析国内外有关方向谱测量工作的基础上,根据实验室模型试验结果,采用由五个测波仪组成的“T”形阵列,于1991年6～7月同在渤海8号采油平台上首次进行了方向谱阵列测量,获得了宝贵的阵列测量资料。测量实施表明,选择最佳测量方案及性能稳定的测波仪器,对测量结果是至关重要的。 展开更多

关键词 海浪 方向谱 阵列测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

关于Bretschneider风浪频谱的注记 被引量：3

11

作者 孙孚 丁平兴 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 1994年第4期395-398,共4页

依据作者提出的海没能量外观分布，即外频谱的概念，重新推导了Bretschneider风浪谱，极大地简化了Bretschneider原来的推演过程，并对谱的系数予以订正，将订正后的Bretschneider谱与Pierson和Moscowitz谱进行了比较，结果表明，两种... 依据作者提出的海没能量外观分布，即外频谱的概念，重新推导了Bretschneider风浪谱，极大地简化了Bretschneider原来的推演过程，并对谱的系数予以订正，将订正后的Bretschneider谱与Pierson和Moscowitz谱进行了比较，结果表明，两种风浪频谱在数学表述上是完全等价的。 展开更多

关键词 风浪 海浪 频谱 能量

在线阅读 下载PDF 职称材料

高频雷达海洋回波谱特性及影响其质量的因素 被引量：16

12

作者 黄德耀 《电波科学学报》 EI CSCD 1996年第2期94-101,共8页

本文从高频雷达海洋国波谱形成机理出发，分别讨论了海态、电离层、雷达工作参数等对高频雷达海洋回波谱的影响。

关键词 海浪能量谱 海洋回波谱 Bragg散射 雷达

在线阅读 下载PDF 职称材料

随机粗糙海面的多路径海杂波频谱数值模拟 被引量：4

13

作者 李彦佐 金亚秋 《微波学报》 CSCD 北大核心 2005年第4期6-11,15,共7页

海杂波干扰影响雷达制导性能,对各海况物理条件下海杂波的数值模拟可用于实验室海杂波仿真、制导雷达的设计、监测性能的分析等。本文采用一种海面起伏双尺度近似模型进行多路径海杂波频谱的数值模拟,通过谱拟合模拟时变随机粗糙海面,... 海杂波干扰影响雷达制导性能,对各海况物理条件下海杂波的数值模拟可用于实验室海杂波仿真、制导雷达的设计、监测性能的分析等。本文采用一种海面起伏双尺度近似模型进行多路径海杂波频谱的数值模拟,通过谱拟合模拟时变随机粗糙海面,计算收发高度和间距给定条件下海面多路径有效散射面积,计算接收点电场强度、雷达双站散射系数以及接收点功率谱密度(海杂波频谱)。 展开更多

关键词 海杂波 波高频谱 波高波数谱 波高方向谱 闪烁表面 双尺度模型 数值模拟 粗糙海面 杂波频谱 多路径 随机 制导雷达 制导性能 功率谱密度 干扰影响

在线阅读 下载PDF 职称材料

遮蔽效应对潜艇海面尾迹后向散射影响研究 被引量：1

14

作者 周强 杨俭 曲长文 《电讯技术》 北大核心 2013年第5期583-587,共5页

分析了合成孔径雷达(SAR)探潜对随机粗糙海面特性的应用需求和随机粗糙海面的生成机理,计算了满足Gauss形态相关函数的随机粗糙海面后向散射系数,提出了高海况下考虑海浪遮蔽效应的潜艇海面兴波尾迹的后向散射计算方法。仿真结果表明,... 分析了合成孔径雷达(SAR)探潜对随机粗糙海面特性的应用需求和随机粗糙海面的生成机理,计算了满足Gauss形态相关函数的随机粗糙海面后向散射系数,提出了高海况下考虑海浪遮蔽效应的潜艇海面兴波尾迹的后向散射计算方法。仿真结果表明,海浪遮蔽效应会使海面后向散射降低从而更接近于海面散射的真实值,且其具体降低量与海况等因素有关。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 潜艇探测 随机粗糙海面 海浪谱 电磁散射 遮蔽效应 兴波尾迹

在线阅读 下载PDF 职称材料

水下船舶判定海面海况技术研究 被引量：1

15

作者 郭正东 刘锡敬 叶清 《中国航海》 CSCD 北大核心 2006年第1期53-55,共3页

通过对水下船舶的海浪观测谱分析,提出水下船舶适用的测海况模型,并对该模型进行实验验证,为该类装置的技术改进提供理论和实验支持。

关键词 海洋科学 海况 海浪谱 水下船舶

在线阅读 下载PDF 职称材料

反舰导弹精度仿真中的海浪模型建立与校验 被引量：3

16

作者 潘长鹏 顾文锦 +1 位作者 王光源 梁勇 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第S7期546-549,共4页

在评价反舰导弹武器系统精度时,常采用数字仿真分析,并采用数理统计方法进行统计,以评价导弹的作战效能。对影响导弹作战效能的随机因素进行分析是必要的。海浪是反舰导弹掠海飞行时的典型随机扰动因素。提出基于能量等分法,通过确定海... 在评价反舰导弹武器系统精度时,常采用数字仿真分析,并采用数理统计方法进行统计,以评价导弹的作战效能。对影响导弹作战效能的随机因素进行分析是必要的。海浪是反舰导弹掠海飞行时的典型随机扰动因素。提出基于能量等分法,通过确定海浪子波的中心频率,以波浪叠加的形式建立了作用于反舰导弹雷达高度表的海浪仿真模型,采用谱估计法中的加权函数的协方差法进行模型校验。实践证明所建海浪模型是可信的。 展开更多

关键词 反舰导弹 精度仿真 海浪模型 验模 谱估计

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于双基地海洋回波谱仿真数据的海浪波数谱反演 被引量：1

17

作者 何缓 柯亨玉 +1 位作者 万显荣 耿方志 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期2477-2482,共6页

该文首次基于微扰法导出的非后向散射系数及在此基础上得到的双基地海洋回波谱仿真数据,采用Howell算法进行海浪波数谱的反演以及有效波高和风速信息的提取。文中补充了Howell算法应满足的条件,明确了Howell算法中矩阵奇异值个数r的选... 该文首次基于微扰法导出的非后向散射系数及在此基础上得到的双基地海洋回波谱仿真数据,采用Howell算法进行海浪波数谱的反演以及有效波高和风速信息的提取。文中补充了Howell算法应满足的条件,明确了Howell算法中矩阵奇异值个数r的选择原则。反演结果表明,风向趋于90时,有效波高和风速反演误差会减小;根据不同海态(风速或有效波高)选择合适的工作频率可减小反演误差。在工作频率和矩阵奇异值个数选择合适时,有效波高反演误差小于3%,风速反演误差小于1%。 展开更多

关键词 双基地高频地波雷达 非后向散射系数 海洋回波谱 海浪波数谱 反演

在线阅读 下载PDF 职称材料

降雨对波浪成长的影响实验研究 被引量：1

18

作者 马昕 赵栋梁 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期10-15,32,共7页

本文通过实验室实验的方法,对降雨对海面粗糙度以及风浪和涌浪成长的影响进行了初步的分析;用波面位移数据计算了海浪谱,初步讨论了降雨对波浪成长的影响。分析结果表明:在低风速时,降雨对波浪成长起抑制作用;而在高风速时,降雨对波浪... 本文通过实验室实验的方法,对降雨对海面粗糙度以及风浪和涌浪成长的影响进行了初步的分析;用波面位移数据计算了海浪谱,初步讨论了降雨对波浪成长的影响。分析结果表明:在低风速时,降雨对波浪成长起抑制作用;而在高风速时,降雨对波浪成长起促进作用。其物理机制有待于进一步分析。 展开更多

关键词 降雨 波浪成长 海面粗糙度 海浪谱

在线阅读 下载PDF 职称材料

水下运动源内波尾迹海面作用量谱扰动分析 被引量：2

19

作者 高国兴 王振占 +1 位作者 陈标 许素芹 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第12期17-21,68,共6页

应用作用量守恒理论,对二维作用量谱平衡方程的波流作用机理及源(汇)函数进行分析,并对水下运动源内波尾迹在自由面(水面)形成的辐聚和辐射流场引起的作用量谱扰动进行了数值仿真,模拟出不同的配置条件下作用量谱扰动可能存在的"... 应用作用量守恒理论,对二维作用量谱平衡方程的波流作用机理及源(汇)函数进行分析,并对水下运动源内波尾迹在自由面(水面)形成的辐聚和辐射流场引起的作用量谱扰动进行了数值仿真,模拟出不同的配置条件下作用量谱扰动可能存在的"不对称性"。根据海面微波散射及雷达海面成像理论及作用量谱扰动的数值仿真结果,认为内波尾迹雷达散射的不对称可能是源自于作用量谱扰动的"不对称性"。 展开更多

关键词 内波尾迹 作用量谱 海面散射

在线阅读 下载PDF 职称材料

胶州湾双峰谱型波浪的统计特征 被引量：3

20

作者 陈雪英 黄培基 胡泽建 《黄渤海海洋》 CSCD 1994年第2期1-9,共9页

本文对胶州湾实测双峰海浪谱的资料进行了统计分析和谱分析，探讨了双峰谱型海浪的波要素概率分布及其群性特征，并与单峰谱型海浪进行了比较．最后通过双峰谱的合成波高、周期与实测值的比较，对采用能量迭加方式的式（９）和式（８）... 本文对胶州湾实测双峰海浪谱的资料进行了统计分析和谱分析，探讨了双峰谱型海浪的波要素概率分布及其群性特征，并与单峰谱型海浪进行了比较．最后通过双峰谱的合成波高、周期与实测值的比较，对采用能量迭加方式的式（９）和式（８）进行一些讨论，主要结果列于本文最后一节． 展开更多

关键词 统计特征 双峰谱 胶州湾 波浪

在线阅读 下载PDF 职称材料