|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Оценка скорости ветра по данным содара на основе анализа формы акустического сигналадипломная работа (Магистр)
- Научный руководитель: Чуличков А.И.
- Автор: Зотеев В.Д.
- Тип: Магистр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2017
- Аннотация: Работа посвящена проблеме анализа и интерпретации данных содарного эксперимента. Актуальность проблемы определяется тем, что акустическое зондирование является одним из наиболее информативных экспериментальных методик оценки высотного профиля скорости ветра в атмосфере. Оценка координат скорости ветра производится на основе эффекта Доплера, для чего необходимо точное измерение частоты отраженного сигнала. Так как, помимо зондирующего сигнала содара, регистрируются и посторонние шумы, то чрезвычайно важной задачей для уточнения оценок координат скорости ветра является совершенствование математических методов адекватного выделения сигнала содара на фоне шума. В дипломной работе эта задача решается для многочастотного содара. Построена математическая модель сигнала, измеряемого содаром. Т.к. в каждый момент времени содар регистрирует набор сигналов различной частоты, отраженных от атмосферных неоднородностей, расположенных на разных высотах, то для оценки скорости ветра на фиксированной высоте следует использовать данные содара на различных временных интервалах. Построена математическая модель сигнала, регистрируемого содаром, и определены временные интервалы сигнала, в которых содержится информация о скорости ветра на заданной высоте. Используется предположение о том, что за время измерения координаты скорости ветра на данной высоте эта скорость не изменяется. Показано, что скорость ветра на данной высоте может быть определена по данным с различных фрагментов сигналов выделением доплеровского сдвига каждой частоты сигнала, посылаемого содаром. Однако спектр сигнала на каждом временном участке содержит множество компонентов, он определяется как сигналами, отраженными от рассеивателей на других высотах, так и и шумовыми сигналами. Поэтому решается задача выделения из суммарного спектра всех участков сигнала набора тех частот, которые несут информацию о скорости ветра на данной высоте. Предложен алгоритм выбора такого набора частот. Формально он сводится к минимизации среднеквадратичной ошибки определения координаты скорости ветра, тем самым является оптимальным по точности в рамках выбранной модели. Предложена численная реализация алгоритма, проведен вычислительный эксперимент, показывающий, что предложенный метод дает адекватные результаты для больших интервалов изменения скорости ветра, чем метод, основанный на выборе частот максимальной мощности.
- Добавил в систему: Чуличков Алексей Иванович