基于双曲线性修正斜距模型的弹载SAR成像方法

在弹载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)下降段成像中,由于弹体存在较大的俯冲下降速度和加速度,回波信号的二维频谱表示式难以有效获得,给后续成像处理带来困难。针对该问题,提出了一种基于双曲线性修正斜距模型的弹载SAR成像方法,通过构造双曲函数形式的斜距表示式并引入线性修正因子,对弹载SAR斜距历程进行合理近似;并以修正后的斜距式为基础,利用驻相点原理(principle of stationary phase,POSP)直接求解SAR回波信号的二维频谱;随后根据该频谱表示式设计有效的弹载SAR频域成像算法。该方法下的频谱推导较为简洁,所获得频谱的数学表达式清晰直观,利于成像分析和后续处理。最后的点目标成像仿真验证了该方法的有效性。

基于Gibson公式修正的蜂窝材料非线性本构

Gibson公式由于形式简单而被广泛应用,然而,随着六边形蜂窝材料相对密度和变形程度的增大,Gibson公式将逐渐失效。笔者通过有限元数值模拟,对不同相对密度(细长比)等壁厚正六边形蜂窝材料进行分析。定义了非线性修正因子,由数值结果可知,对于低密度蜂窝结构,非线性因子只与变形程度有关,而与密度本身无关。为此,给出了低密度蜂窝非线性修正因子的一个简便拟合式,得到了低密度蜂窝结构几何非线性本构关系。为了将该本构推广到高密度,引入了另一个非线性修正因子,并给出该非线性因子关于细长比和应变的三次多项式拟合结果,从而建立适用于应变和密度在较大变化范围的等壁厚正六边形蜂窝材料弹性大变形本构关系。该本构参数少、精度高、适用范围广,便于工程应用。此方法还可方便地推广到更一般的六边形蜂窝材料。

基于中尺度模式MM5下的海洋蒸发波导预报研究

蒸发波导是发生在海气边界层的一种异常折射现象,由于其分布范围广、发生概率大,被认为是对海上电子设备影响最为显著的波导类型,成为各国海军竞相研究的焦点。然而由于其形成机制复杂,且在近岸沿海地区由于海陆分布不均,以及海岸地形和海陆风等因素的作用,会造成蒸发波导的近岸效应,这种效应会影响蒸发波导高度诊断的准确率。目前国内外蒸发波导诊断模式有P-J模式、MGB模式、NPS模式、Babin模式等,但其基本原理都是依赖Monin-Obukhov相似理论,只是用于确定近地层通量和特征尺度的方法不同,且仅适用于定常和水平均匀的开阔海域,并没有考虑到蒸发波导的近岸效应。针对这一问题,文中在Babin模式的基础上引入张强、胡隐樵的通量廓线关系(非线性修正因子αv)与阵性风速wg,从而将蒸发波导诊断模式的适用范围扩展到近岸沿海地区和甚低风速条件下。此外在中尺度模式MM5的基础上,耦合改进的Babin模式,发展建立了一个海洋蒸发波导高度预报模式,并对预报模式进行数值模拟,利用2002年5月25—26日福建平潭岛的海上大气实测数据与雷达探测结果对预报模式输出结果进行了验证。验证结果表明:在0—48小时内模式输出值与实测值拟和较好且变化规律一致,预报蒸发波导高度平均误差为0.193;且蒸发波导高度预报结果与雷达实际探测结果一致。