發(fā)布時間：2018-04-28 19:33

  本文選題：風(fēng)速 + 大氣湍流　； 參考：《中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：本文首先依據(jù)Rytov近似,對大氣測量中常用的二階統(tǒng)計矩進行了推導(dǎo),同時對風(fēng)速反演的重要理論依據(jù)泰勒湍流凍結(jié)假設(shè)作出了說明。接著以DCIM雷達的原理為基礎(chǔ)構(gòu)建了水平探測理論模型,用于實現(xiàn)水平橫向風(fēng)速廓線以及湍流強度廓線的反演。根據(jù)Rytov近似以及泰勒湍流凍結(jié)假設(shè),對該理論模型的理論公式進行了推導(dǎo),得到了以不同距離的前向散射光為信標(biāo)的水平路徑上G傾斜角的相關(guān)表達式。在此基礎(chǔ)上引出了反演中所采用的一些基本方法,并對表達式中的權(quán)重函數(shù)進行了分析�；�于上述方法以及分析結(jié)論,木文提出了一種矩陣變換與數(shù)值近似相結(jié)合的反演算法,用于聯(lián)合反演水平橫向風(fēng)速廓線以及湍流強度廓線。對于該算法,本文對其進行了多種湍流條件以及風(fēng)速條件下的仿真驗證,對實際中可能存在的問題包括時間分辨率與空間分辨率,測量誤差或噪聲的處理也在仿真中進行了相應(yīng)的分析。除此之外,本文對測量中存在的盲區(qū)問題以及更受關(guān)注的垂直反演問題對本文所采用之方法的影響進行了討論。綜上所述,在盲區(qū)較小的情況下,對于水平方向的反演,本文所提出的方法能夠得到不同湍流與風(fēng)速條件下的湍流強度廓線以及風(fēng)速廓線,為反演大氣湍流強度以及風(fēng)速提供了一種新思路。
[Abstract]:In this paper, the second-order statistical moments commonly used in atmospheric measurements are deduced based on the Rytov approximation, and the important theory of wind speed inversion is explained according to Taylor's turbulence freezing hypothesis. Then, based on the principle of DCIM radar, a theoretical model of horizontal detection is constructed, which can be used to realize the inversion of horizontal transverse wind profile and turbulence intensity profile. Based on the Rytov approximation and Taylor's turbulence freezing hypothesis, the theoretical formula of the theoretical model is derived, and the correlation expression of the G tilt angle on the horizontal path with forward scattering light at different distances as the beacon is obtained. On this basis, some basic methods used in inversion are elicited, and the weight function in the expression is analyzed. Based on the above method and the analysis results, a new inversion algorithm combining matrix transformation and numerical approximation is proposed, which can be used for the joint inversion of horizontal transverse wind profiles and turbulent intensity profiles. For this algorithm, the simulation results under various turbulence and wind speed conditions are given. The possible problems in practice include temporal resolution and spatial resolution. The processing of measurement error or noise is also analyzed in simulation. In addition, the problem of blind area in measurement and the influence of the more concerned vertical inversion problem on the methods used in this paper are discussed in this paper. To sum up, in the case of small blind area, the method proposed in this paper can obtain the turbulence intensity profile and wind velocity profile under different turbulence and wind speed conditions. It provides a new idea for inversion of atmospheric turbulence intensity and wind speed.
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P407

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 程知;何楓;靖旭;譚逢富;侯再紅;;改進的差分光柱像運動激光雷達的湍流廓線反演方法[J];光學(xué)學(xué)報;2016年04期

2 程知;譚逢富;靖旭;何楓;侯再紅;;雙孔差分閃爍法測量大氣湍流的理論與實驗研究[J];物理學(xué)報;2016年07期

3 蔡冬梅;怓培培;賈鵬;王東;劉建霞;;非均勻采樣的功率譜反演大氣湍流相位屏的快速模擬[J];物理學(xué)報;2015年22期

4 賀也洹;張彬;;大氣風(fēng)速對大氣傳輸光束相位特性的影響[J];強激光與粒子束;2014年10期

5 苑克娥;呂煒煜;鄭李楠;胡順星;黃見;曹開法;徐之海;;光波前向散射閃爍相關(guān)法測量光傳播路徑橫向風(fēng)速廓線[J];光譜學(xué)與光譜分析;2014年07期

6 黃克濤;吳毅;侯再紅;靖旭;程知;崔利果;;DCIM激光雷達測量湍流廓線反演算法及數(shù)值仿真研究[J];量子電子學(xué)報;2014年03期

7 于龍昆;吳毅;侯再紅;靖旭;;利用差分像運動監(jiān)測儀法測大氣相干長度的研究[J];光學(xué)學(xué)報;2013年12期

8 王奇濤;佟首峰;徐友會;;采用Zernike多項式對大氣湍流相位屏的仿真和驗證[J];紅外與激光工程;2013年07期

9 崔朝龍;黃宏華;梅海平;朱文越;饒瑞中;;探測大氣湍流的光強閃爍激光雷達[J];強激光與粒子束;2013年05期

10 張建柱;張飛舟;吳毅;;大氣湍流隨機相屏模擬方法研究[J];強激光與粒子束;2012年10期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 黃滔;相關(guān)法測風(fēng)激光雷達設(shè)計及仿真研究[D];電子科技大學(xué);2009年

，

本文編號：1816575