潛艇運動產(chǎn)生的內波與潛艇尾跡的SAR遙感仿真.pdf

1、本文以理論分析為基礎，深入研究了潛艇運動產(chǎn)生的內波以及湍流尾流演化特性，從機理上研究了內波、湍流對表面毛細重力波的調制作用，建立了三維運動物體產(chǎn)生的內波、湍流尾跡的合成孔徑雷達遙感仿真模型，通過計算機仿真，分析不同遙感參數(shù)對雷達反射截面的影響，以及潛艇尾跡的可探測條件。本文是遙感探測水下運動潛體的前期基礎性研究，具有重要的實際意義。 論文首先從流體動力學基本方程出發(fā)，根據(jù)線性理論，分析運動點源產(chǎn)生的內波，完整給出了點源內波的理論

2、模型。采用源匯分布法分析了潛艇運動產(chǎn)生的內波，給出了內波速度場的計算方法。該模型的主要特點是考慮了線性自由面邊界條件，在計算內波速度場的同時還能夠計算潛艇運動產(chǎn)生的尾跡波高分布。利用該點源內波模型獲得的理論結果與模型實驗結果相比，具有較好的一致性。 然后根據(jù)湍流邊界層理論和推進理論，給出了尾流湍流平均速度的計算方法。在無動量湍流尾流的模型實驗基礎上，提出了潛艇尾流幾何尺度的預報方法，分析了潛艇湍流尾流的演化特性，討論了湍流尾流能

3、夠擴展到海面的條件。 最后從三維水動力模型出發(fā)，同時考慮表面流速度對毛細重力波的調制和湍流對毛細重力波的調制，使用全譜海洋遙感模式，建立了潛艇內波、湍流尾跡的合成孔徑雷達遙感仿真模型。該模型的特點是考慮了湍流對毛細重力波的影響，在毛細重力波的波作用量譜密度方程中，以添加湍流源函數(shù)的形式考慮湍流的調制作用。表面流的流場被近似看作是波致流場與尾流湍流場的疊加，湍流考慮了尾流速度剪切生成的湍流和海洋內波混合生成的湍流。湍流源函數(shù)的計算