陆基海洋通信船舶绕射损耗模型研究

海上主要港口和航道上船舶吞吐量大,陆基船舶通信链路被过往船舶遮挡的时间长、频次高,严重影响陆基船舶通信链路的连接质量。针对船岸通信信道测量场景中发生的由过往大型船舶驶过造成遮挡而产生的阴影效应,结合高精度实测数据对这一现象的大尺度信道特性进行了分析和建模。结合阴影效应发生位置的第一菲涅尔半径、离岸距离、收发天线路径距离、天线连线高度和海面曲率引起的相对高度变化等影响因素的内在联系,解析了阴影效应发生时遮挡船只的整个运动过程,并对第一菲涅尔区与遮挡船只相对位置对应的不同时间节点进行了分类。基于ITU-R P.526-15(2019年10月)建议书中的单个刀刃形绕射模型和单个圆形绕射模型,结合船只和第一菲涅尔区的相对关系,构建了基于遮挡船的三维数据和收发端相对位置的船舶绕射损耗模型,针对实测过程中D 06(0.6倍第一菲涅尔区间隙对应的路径距离)范围内和范围外两种情况下的两次船舶遮挡过程进行了模型仿真和实测数据比对分析,并结合分析结果提出了未来的应用方向。

炮检距对地震分辨率影响的研究

在多次覆盖水平叠加处理中,因为不同炮检距道的垂向分辨率不同,使得动校拉伸后地震剖面的垂向分辨率降低。为此,分析了炮检距对地震垂向分辨率的影响,并从惠更斯原理出发,推导了炮检距与地震横向分辨率的关系式,讨论了炮检距对地震横向分辨率的影响。通过对实际地震资料的处理和分析,揭示了不同炮检距道的地震信息所存在的差异,解释了造成这种差异的原因,指出了在高分辨率地震采集设计时应考虑的问题,给出了消除炮检距对地震分辨率影响的方法。

矩形巷道电磁波传播混合模型分界点的研究

为了更精确地描述矩形巷道电磁波传播近场区的传播特性,运用两路径模型结合Fresnel区域理论,推导了巷道近场区第一分界点距离的公式;在分界点之前,传播损耗遵循自由空间传播特性,而在分界点之后,可用多模波导传播模型预测。通过3组实测结果来验证该模型在天线不同位置、不同载波频率下的合理性,所得结论将会加深对巷道环境中电磁波传播机制的深刻理解。

第一菲涅尔带半径与地震资料的横向分辨力

对第一菲涅尔带半径的物理概念进行了剖析,指出它代表该带内地震能量同相加强,并不能代表两个砂体相隔多远时才能被认为是两个砂体这一物理过程。针对目前地震资料横向分辨力计算方法在概念上的混淆,从光学分辨力的定义出发,利用瑞利判据,推导了一种新的计算公式。推导结果表明,在实际资料处理中,这两个公式的数值结果相差无几。可以将第一菲涅尔带半径作为地震资料横向分辨力的一种近似。

基于两步扫描法的Kirchhoff时间最优偏移孔径

倾角域稳相菲涅尔带的确定依赖于预先设定的判别阈值,需要反复优选设定。在偏移过程中引入拉伸畸变校正因子和加权补偿因子,完成浅层拉伸畸变校正和深、浅层振幅均衡处理,得到高质量倾角道集;根据导出的2D菲涅尔带计算公式,以最佳叠加能量为判别准则,采用两步扫描法研究菲涅尔带影响因素——成像倾角和地震波主频,自适应地确定成像点处成像倾角及菲涅尔带范围,建立基于数据驱动的最优偏移孔径确定方法。常孔径和扫描孔径偏移结果局部对比和信噪比分析结果表明:基于两步扫描法的最优偏移孔径成像剖面中偏移噪声得到较好压制,信噪比提高7.37dB,地质构造成像更加清晰。基于两步扫描法的最优偏移孔径确定方法正确、有效,可提升叠前时间偏移成像质量。

用月牙形波带求圆孔夫琅禾费一级衍射环的角半径

用类似菲涅耳半波带的简单几何分析方法 。

光学的启示——地震资料横向分辨率问题辨析

在地震资料解释中 ,人们惯常将第一菲涅尔带半径作为地震数据横向分辨率的基准尺度。其实 ,这样定义是一种似是而非的概念性错误。依据光学衍射原理 ,阐释了这一定义所包容的几处主要错误 ,并以几何光学原理和光波干涉叠加原理为基础 ,求取任意方向分辨率的定量解析式。必须指出 ,尽管据此解析式求得的横向分辨率 ,与球面波入射时的第一菲涅尔带半径的计算式相同 ,但我们绝不能用第一菲涅尔带半径冠名 ,不然依然会产生概念上的混乱。

微波通信天线最佳挂高的计算机辅助计算

为了保证微波通信电路视通，根据ＣＣＩＲＲｅｐ３８４建议及我国电波专家的研究成果，对微波大气传播过程中影响天线挂高的几个重要因素进行了详细的理论分析，并给出了山区路径，平原小反射路径和强反射路径的传播余隙标准。同时对于中间存在强反射区的路径，提出了试图通过调整天线挂高使反射波远离强反射区或让反射波为路径上的障碍物所阻挡的方法和计算公式。对于不可避免存在强反射波的路径，或存在其他严重衰落的路径，分别给出了用单天线接收和用双天线空间分集接收的天线挂高的计算公式。最后通过编程实现了微波通信天线最佳挂高的计算机辅助计算。

瑞利面波二维物理模型的数值模拟研究

在瞬态多道瑞利面波的理论和模拟研究中,常将三维地质模型简化为二维模型来处理,以此降低分析问题的难度和节约建模成本,然而常规的实验室二维物理模型难以实现.本文基于有限元数值模拟技术对不同模型厚度的数值模型激发的声波波场进行了数值模拟,研究和分析了具有不同菲涅尔带半径R厚度的三维均匀半空间和横向非均匀模型的瑞利面波波场和频散特征,并与对应的二维数值模拟结果进行对比分析.研究表明,在模型厚度小于最小第一菲涅尔带半径R条件下,三维物理模型实验结果与二维数值模拟模型实验结果基本一致.因此,在实际物理模拟实验中,可用厚度小于最小第一菲涅尔带半径R的三维物理模型近似二维模型.本文最后以数值模拟确定的合理模型厚度制作物理模型进行实验,验证了本文提出的问题和解决方案的可行性.

桥梁检测中基于非结构化网格的时差菲涅尔带反演方法研究

层析技术是一种桥梁无损检测的新兴技术,但是传统层析反演使用矩形网格来剖分模型,并且需要大量的检波设备来确保精确度。为改善桥梁层析检测的效果,在反演中引入了菲涅尔带技术,增大反演射线的覆盖范围,改善了检波设备不足导致的射线稀疏问题;利用时差法,提高了初至数据的准确性,减小了初至拾取误差在小尺度测量中的影响。此外使用了三角网格对桥梁模型进行剖分,比起矩形网格能够更好地贴合边缘不规则的桥梁模型。模型试算和实际测量的结果表明:菲涅尔带方法可以较好地反演出速度异常区的位置、形状和大小;对有拾取误差的数据使用时差法处理后,反演结果接近于准确数据的反演结果;该算法提升了反演的准确性,可以有效运用于桥梁检测项目中。