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复杂天气及海风对天基被动干涉微波辐射无源探测系统性能的影响

宋广南 卢海梁 李浩 李一楠 郎量 董思乔 李鹏飞 吕容川

宋广南, 卢海梁, 李浩, 李一楠, 郎量, 董思乔, 李鹏飞, 吕容川. 复杂天气及海风对天基被动干涉微波辐射无源探测系统性能的影响[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(11): 2607-2614. doi: 10.11999/JEIT190534
引用本文: 宋广南, 卢海梁, 李浩, 李一楠, 郎量, 董思乔, 李鹏飞, 吕容川. 复杂天气及海风对天基被动干涉微波辐射无源探测系统性能的影响[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(11): 2607-2614. doi: 10.11999/JEIT190534
Guangnan SONG, Hailiang LU, Hao LI, Yinan LI, Liang LANG, Siqiao DONG, Pengfei LI, Rongchuan LÜ. The Effects of Complex Weather and Sea Wind on the Performance of Space-borne Passive Interferometric Microwave Detection System[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2020, 42(11): 2607-2614. doi: 10.11999/JEIT190534
Citation: Guangnan SONG, Hailiang LU, Hao LI, Yinan LI, Liang LANG, Siqiao DONG, Pengfei LI, Rongchuan LÜ. The Effects of Complex Weather and Sea Wind on the Performance of Space-borne Passive Interferometric Microwave Detection System[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2020, 42(11): 2607-2614. doi: 10.11999/JEIT190534

复杂天气及海风对天基被动干涉微波辐射无源探测系统性能的影响

doi: 10.11999/JEIT190534
详细信息
    作者简介:

    宋广南:男,1988年生,工程师,研究方向为被动微波遥感、综合孔径微波辐射计系统设计等

    卢海梁:男,1986年生,高级工程师,研究方向为被动微波辐射无源探测、被动微波遥感、射频干扰检测等

    李浩:男,1980年生,研究员,研究方向为全极化微波辐射计、综合孔径微波辐射计系统设计等

    李一楠:男,1985年生,高级工程师,研究方向为被动微波遥感、综合孔径微波辐射计系统设计等

    郎量:男,1976年生,副教授,研究方向为微波遥感理论与微波遥感器等

    董思乔:男,1984年生,工程师,研究方向为无线电管理与检测等

    李鹏飞:男,1989年生,工程师,研究方向为被动微波遥感、综合孔径微波辐射计系统设计等

    吕容川:女,1982年生,研究员,研究方向为全极化微波辐射计、被动微波遥感、大气探测等

    通讯作者:

    卢海梁 396689lhl@163.com

  • 中图分类号: TN24; TP79

The Effects of Complex Weather and Sea Wind on the Performance of Space-borne Passive Interferometric Microwave Detection System

  • 摘要: 基于微波辐射无源探测系统的目标探测方程,该文探讨了云、雾和雨等复杂天气以及海风对天基被动干涉微波辐射无源探测系统的影响,定量化仿真分析了这些因素对系统探测能力的影响,实验验证了被动干涉微波辐射无源探测系统对云层的穿透能力。研究结果表明:云、雾和雨等复杂天气对被动干涉微波辐射无源探测系统对海面目标的探测有一定的影响,但在低频段云雾影响较小,可忽略不计;而降雨会对系统的目标探测能力影响较大;海风对海面金属目标的探测是有利的,而海风对隐身目标探测是不利的,会降低系统的探测能力。
  • 图  1  综合孔径微波辐射测量原理示意图

    图  2  不同水汽含量的星下点目标探测距离与探测概率的关系曲线

    图  3  星下点目标探测距离与探测概率的关系曲线

    图  4  不同液水含量的星下点目标探测距离与探测概率的关系曲线

    图  5  星下点目标探测距离与探测概率的关系曲线

    图  6  不同风速的金属目标星下点探测距离与探测概率的关系曲线

    图  7  不同风速的隐身目标星下点探测距离与探测概率的关系曲线

    图  8  浓云条件下海面目标探测

    表  1  温度10°、星下点,雾高100 m的衰减(dB)

    雾型能见度(km)雾含水量$({\rm{g}}/{{\rm{m}}}^{3})$94 GHz37 GHz23.8 GHz18.7 GHz10.7 GHz
    平流雾重雾0.0511.31354.85691.00160.43050.26860.0890
    浓雾0.201.55830.66900.13800.05930.03700.0123
    中雾0.500.42030.18050.03720.01600.01000.0033
    轻雾1.000.15600.06700.01380.00590.00370.0012
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    表  2  温度10°、星下点、不同云型的衰减(dB)

    云型云底层(km)云底层(km)含水量$({\rm{g}}/{{\rm{m}}}^{3})$94 GHz37 GHz23.8 GHz18.7 GHz10.7 GHz
    晴空积云0.510.501.07320.22130.09510.05940.0197
    卷积云5.070.100.85860.17710.07610.04750.0157
    低层云0.510.250.53660.11070.04760.02970.0098
    浓积云1.620.801.37380.28330.12380.07600.0252
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    表  3  温度10°、星下点、不同雨型衰减(dB)

    雨型降雨率(mm/h)94 GHz37 GHz23.8 GHz18.7 GHz10.7 GHz
    微雨0.2512.95741.50680.46420.22350.0281
    小雨1.0036.76315.13751.88051.03170.1604
    中雨4.0096.517017.51687.61774.63780.9154
    大雨16.00219.324359.725130.859520.51555.2244
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    表  4  X波段综合孔径微波辐射计系统相关参量

    指标参量
    中心频率10.65 GHz
    带宽100 MHz
    积分时间100 ms
    天线类型Y型
    天线个数19
    单元间距0.95倍波长
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-07-16
  • 修回日期:  2020-06-08
  • 网络出版日期:  2020-07-11
  • 刊出日期:  2020-11-16

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