三亚湾X 波段雷达海浪比测试验研究
2023-03-21王青颜
海洋技术学报 2023年5期
关键词:测量
王青颜,周 涛,陈 周
(海南省海洋监测预报中心,海南 海口 570206)
在国土安全、海洋科学研究、海洋工程建设和海洋防灾减灾等领域,海浪是极为重要且复杂的一种海洋气象要素,现场观测是最主要也是最直接了解波浪的方法之一[1-2],目前常见的波浪观测仪器很多,例如自容式波高仪、波浪浮标等,它们广泛应用于长期、自动、定点的连续观测场合[3-4]。但是自容式波高仪的使用会受到所在地水深的限制,通常使用深度不超过25 m,否则其将无法准确工作,而波浪浮标结构复杂、使用成本高、体积较大、布放与回收难度较大[5-6]。
近三十年来,X 波段雷达遥测海浪技术已经成为一种重要的海洋环境监测手段[7-8],它可以广泛应用于海洋观测站、船只等载体,从而对当前海况信息进行收集与处理,获取现场海况数据。其工作原理是,通过X 波段雷达所发出的电磁波,在对海面进行入射后,所发射的电磁波与海洋表面的毛细波会产生Bragg 散射[9],而这种后向散射的回波被海面广泛存在的重力波进行调制,就形成了雷达回波;数据处理时通过对雷达回波进行二维的傅里叶变换,然后从获取的波浪谱中得到相关函数和海浪信息[10-11]。X 波段雷达不但可以实时观测海洋表面波浪数据,还可以获得观测区域内的海洋表面海流数据,同时还具有较高的时空分辨率和海域观测范围,因此其具有广阔的应用前景,可以广泛应用到海洋环境观测和监测中。20 世纪80年代,挪威D0243 公司利用Young IR、Ziemer F 等原理开始进行船载波浪检测雷达的研制,于1999年成功地研制出WAVEX 系统,并在2003年将该系统装备在英国海军“海神”号上。……
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