3.6 本章小结

3.6 本章小结

本章建立并模拟了一种能够反映实际风场及有关物理特性的大气背景模型,即变化风场,并在此基础上建立了风切变目标雨回波模型。

首先,分析了一般风场的反演方法和风切变风场的特性;接着建立了一种工程化的模型来模拟风切变中对飞行危害最大的微下击暴流,通过数学拟合并结合流体力学叠加得到了模型的数学形式。在此基础上,通过研究风场模型中各个参数对风场的影响,通过修改X轴向和Y轴向扭曲因子改变风场形态,对其作适当的调整后仿真得到了对称风场和非对称风场中顺风、逆风、侧风以及偏风等风场情况。仿真结果表明,利用建立的风场模型得到的风场数据可较好地模拟出风切变的基本特征。

其次,分析了雨回波信号产生的基本原理,从基本雷达方程入手推导了风切变雨回波平均功率及幅度,结合多普勒效应得到单个散射体雨回波的幅度和相位信息,从而得到了单个散射体雨回波信号表达式。采用网格划分的思想,经过距离向、方位向和俯仰向的积分得到总的目标雨回波。

最后,基于以上理论基础,仿真实现了对称风场、非对称风场,在建立的天线模型和系统参数下,将风场数据由风场坐标系转换到天线坐标系,完成了对目标雨回波的仿真和分析。仿真结果表明,风切变目标雨回波信号速度谱分布可较好地反映所模拟的风场风速的切变状况。