機載雷達探測資料處理仿真平臺的設計與模擬實驗.pdf

1、云在大氣系統(tǒng)中有著重要的作用,毫米波測云雷達是獲取云宏觀和微觀結構的重要手段。為了研究云中水成物粒子宏觀和微觀結構等多種因素對機載雷達探測回波強度的影響,本文首先按照云的毫米波雷達觀測和衰減訂正理論,設計開發(fā)一種機載雷達探測數(shù)據(jù)處理仿真軟件平臺SimRAD,然后利用SimRAD模擬計算研究不同云參數(shù)情況下的雷達回波以及衰減訂正問題。
　　 SimRAD使用Fortran90語言編寫,編譯環(huán)境為Compaq Visual Fort

2、ran6.6.C,可在windows平臺下運行。SimRAD源程序由15個Fortran文件和4個參數(shù)文件組成,主要分為基本參數(shù)輸入、中間計算和結果輸出等三部分。通過輸入雷達發(fā)射頻率,大氣狀態(tài)參數(shù)以及水成物相態(tài)、滴譜分布、含量等信息,可以模擬計算出水成物的雷達回波強度以及水成物和大氣衰減的垂直廓線。
　　 使用SimRAD數(shù)值模擬了6種典型非降水云的雷達回波強度,并基于雷達回波強度Z與云衰減系數(shù)k之間的關系,使用解析法、迭代法、

3、逐庫近似1法、逐庫近似2法以及逐庫法,進行雷達回波衰減訂正實驗,同時研究在改變6種典型云的液態(tài)水含量和云滴數(shù)密度之后(成為非典型云),5種訂正算法的訂正效果。結果表明,利用毫米波段的典型k-Z關系系數(shù)a、.b,5種訂正算法對6種典型云的訂正效果中,典型高層云相對誤差較小(<5％),層積云相對誤差約在15％,其余4種典型云相對誤差均較大；在分別得到5種訂正算法對6種典型云的最佳訂正k-Z關系系數(shù)a、b后,全部訂正效果都小于2％,即使云厚增