申请/专利权人：哈尔滨工业大学

申请日：2023-12-26

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN117761656A

主分类号：G01S7/41

分类号：G01S7/41

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.12#实质审查的生效;2024.03.26#公开

摘要：基于风流耦合的高频地波雷达海态参数反演与自适应优化方法，属于高频地波雷达探测技术领域。为了解决目前的海态反演存在由于受到当时复杂海况环境的影响、潮汐的运动等复杂因素的耦合影响而导致的海态反演的准确率较低的问题。本发明首先利用空间相关法和多波束拟合法实现基于高频地波雷达的矢量流场与风场反演，再利用风流耦合关系确定风场与矢量流场之间的联系，之后基于风生流场与风场和矢量流场之间的关系，采用迭代循环的方式优化风场和矢量流场。本发明不再孤立地对单个要素进行反演，而是充分利用了风流要素之间的耦合关系，通过不断迭代实现了对风场和矢量流场反演效果的自优化。

主权项：1.基于风流耦合的高频地波雷达海态参数反演与自适应优化方法，其特征在于，基于风生流场与风场和矢量流场之间的关系，采用迭代循环的方式优化风场和矢量流场，包括以下步骤：S101、由输入的矢量流场分解得到风生流场DC：由矢量流场和风生流场的关系得到： 其中，CN为第N次迭代输出的矢量流场，并将其作为第N+1次迭代输入的矢量流场；T为潮流场的估计结果；G为地转流场计算结果；为第N+1次迭代中由CN分解得到的风生流场；对于第一次迭代的情况，有以下表示： 其中，C0为矢量流场初始场，C0为地波雷达的矢量流场反演结果；S102、风生流场与风场之间的关系，由风生流场推算得到风场为第N+1次迭代中由风生流场得到的风场；S103、将推算得到的风场与第N次迭代输出的风场WN进行数据融合得到WN+1；对于第一次迭代的情况，风场反演初始场W0＝W0，W0为地波雷达的风场反演结果；S104、风生流场与风场之间的关系，由风场WN+1推算得到风生流场为第N+1次迭代中由风场得到的风生流场；S105、首先由风生流场合成矢量流场： 其中，为通过进行合成产生的矢量流场；对和第N次迭代的输出矢量流场CN进行融合得到第N+1次迭代的矢量流场更新结果CN+1，即输出矢量流场；对矢量流场的融合是基于其东西和南北方向分量分别进行处理完成的，因此能够直接得到矢量流场CN+1的东西方向分量uN+1和南北方向分量vN+1，根据矢量流场CN+1东西方向分量uN+1和南北方向分量vN+1得到CN+1对应的流速VCN+1和流向αN+1；S106、对每次迭代输出的风场和矢量流场的方向及速度的偏差进行计算： 其中，ΔVW为对应海元上的风速偏差，为对应海元上的风向偏差，ΔVC为对应海元上的流速偏差，Δα为对应海元上的流向偏差，和分别为两次迭代输出的对应海元上的风速，和分别为两次迭代输出的对应海元上的风向，和分别为两次迭代输出的对应海元上的流速，αN和αN+1分别为两次迭代输出的对应海元上的流向；针对ΔVW、ΔVC、Δα，将所有海元上的偏差值叠加取平均，分别得到风场的风速偏差平均值风场的风向偏差平均值矢量流场的流速偏差平均值矢量流场的流向偏差平均值设置收敛精度阈值及迭代收敛条件： 其中，和εα分别为对应收敛精度的阈值；当不满足收敛条件时，将当前的WN+1和CN+1作为第N+2次迭代的输入数据场，重复步骤S101至步骤S106；当满足收敛条件时，将当前的WN+1和CN+1作为输出结果Wout和Cout，完成对矢量流场和风场反演结果的优化。

全文数据：

权利要求：

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