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海洋仪器仪表雷达原理

海洋仪器仪表用来获取海洋数据,机器作为海洋服务的工具对于海洋研究开发利用是不可或缺的。 机器把海洋视为服务对象之一,海洋提出需求,机器根据需要开展设备设计。国内市场的海洋设备几乎被海的供应商垄断,多数海洋设备依赖进口。

要让学生理解高频地波雷达的结构,首先需要了解海洋学知识中关于流动和波浪的特性。 流动和波两者的速度重合,但流动并不直接与电磁波发生作用,实际上特定波长的波和电磁波发生布拉格散射作用,使雷达能够接收一定信噪比的回波,该回波的频率偏移反映流动和波的共同速度。波的速度可以根据作用波的波长进行修正,剩下的是流动的速度。这其实是射高频地波雷达的小孔原理,非常合理巧妙地利用海流和波浪的自物理特性。仅仅这样并不够,如果学生能走向海洋设备的开发,就应该进一步理解学习雷达的探测模式。一般来说,为了完成某一海域的流场观测,至少有两个雷达需要架设在岸边,这是关于雷达的速度模型和测角模型,这自然地扩展到雷达的知识结构中。当然,在这里有必要利用电磁波在海气界面中传播的可能性与规定性的变化,相关模型也被导入。电磁波以什么样的信号形式进行校正测量,才能兼顾速度、校正测量精度和距离校正测量精度,流动场是空间位置和量值的大小存在于同步的被校正对象,因此,舍弃位置精度仅用速度精度是不合适的,这还关系到信号路径的设定校正问题。从某种意义上说,海洋已经从需求向机器迈出了尽可能多的步伐,但由于机器运转缓慢,部分市场被进口机器长期占有。

站在传统学科和专业领域的角度,我们的市场需要具有这种知识结构的海洋技术人员,来提升国产海洋仪器仪表的性能。