基于有源定標器的HY-2高度計后向散射系數(shù)在軌定標研究的開題報告

基于有源定標器的HY-2高度計后向散射系數(shù)在軌定標研究的開題報告一、研究背景海洋是人類賴以生存的一個重要領(lǐng)域。其中海洋高度和濤浪是海洋科學中非常重要的物理量，對于海洋環(huán)流、海浪預(yù)報和海洋氣候變化研究等都具有重要的意義。高度計是用于測量海洋表層高度的一種裝置，因而也被稱為海洋高度計。中國自行設(shè)計和開發(fā)了多種高度計，如HY-1衛(wèi)星搭載的激光高度計、雷達高度計等。由于海洋環(huán)境復(fù)雜多變，不同類型的高度計也具有不同的適應(yīng)性和優(yōu)劣勢。因此，在保持既有高度計優(yōu)勢的同時，不斷改進高度計技術(shù)也是當前的研究熱點之一。HY-2高度計是中國自主研發(fā)，于2011年發(fā)射，其測量原理是利用微波輻射反射測量海面高度。HY-2高度計具有體積小、重量輕、量測精度高等優(yōu)點，廣泛用于海洋環(huán)流、海浪預(yù)報、海洋災(zāi)害監(jiān)測、海洋資源調(diào)查等方面。然而，HY-2高度計的精度和穩(wěn)定性會受到多種因素的影響，其中后向散射系數(shù)是更為重要的影響因素之一。因此，及時準確的對后向散射系數(shù)進行在軌定標，對于提高HY-2高度計的使用效果具有重要的意義。二、研究內(nèi)容HY-2高度計使用的是Ku波段的微波輻射技術(shù)，其測量精度和穩(wěn)定性會受到后向散射系數(shù)、恒溫器、大氣壓力、系統(tǒng)噪聲等多種因素的影響。本研究的重點在于后向散射系數(shù)的在軌定標。本研究采用有源定標器進行在軌定標。有源定標器是一種可以主動的調(diào)制微波輻射信號的設(shè)備，可以產(chǎn)生定量的反射信號。本研究將有源定標器內(nèi)置于HY-2高度計中，使其可以在軌進行定標。具體方案如下：1.建立相應(yīng)的定標模型通過分析HY-2高度計的測量原理和反射信號的特點，建立起反射信號與距離之間的數(shù)學模型，從而可以將反射信號轉(zhuǎn)化為距離。同時，根據(jù)系統(tǒng)的實際情況建立反射信號與后向散射系數(shù)之間的數(shù)學模型。2.調(diào)試定標器及HY-2高度計將有源定標器內(nèi)置于HY-2高度計中，對定標器和高度計進行調(diào)試，以保證在軌定標的可靠性和準確性。3.在軌實驗在HY-2高度計測量海洋高度的同時，采用有源定標器進行反射信號的定量測量，從而可以計算出后向散射系數(shù)并進行在軌定標。三、研究意義1.提高HY-2高度計的測量精度和穩(wěn)定性，提高其在海洋環(huán)流、海浪預(yù)報、海洋災(zāi)害監(jiān)測、海洋資源調(diào)查等方面的使用效果。2.為中國高度計技術(shù)的發(fā)展貢獻力量，推動中國高度計走向世界。同時，對相關(guān)人員進行技術(shù)培訓(xùn)和知識普及，提高中國高度計的技術(shù)水平和公眾認知度。3.為海洋科學研究提供更為準確的海洋高度和濤浪數(shù)據(jù)，為海洋環(huán)保、海上安全等領(lǐng)域提供更可靠的數(shù)據(jù)支撐。四、研究方法1.理論分析通過分析HY-2高度計的測量原理和反射信號的特點，建立反射信號與距離、反射信號與后向散射系數(shù)之間的數(shù)學模型。2.實驗研究將有源定標器內(nèi)置于HY-2高度計中，對定標器和高度計進行調(diào)試，以保證在軌定標的可靠性和準確性。在軌實驗時，采用有源定標器進行反射信號的定量測量，計算出后向散射系數(shù)并進行在軌定標。五、研究進度安排第一年：理論分析和模型建立，有源定標器的設(shè)計和調(diào)試。第二年：在HY-2高度計上實現(xiàn)有源定標器功能，進行在軌定標實驗。第三年：對在軌實驗的數(shù)據(jù)進行處理和分析，評估在軌定標的效果并進一步完善模型。六、研究成果1.成果論文將在國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域期刊上發(fā)表論文，詳細介紹本研究的研究方法和成果，并為海洋科學界提供參考和借鑒。2.有源定標器技術(shù)和HY-2高度計的改進通過本研究的成果，可以進