تخمین حالت دریا با استفاده از رادار با قدرت تفکیک بالا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه جامع امام حسین(ع)

2 دانشگاه شیراز

3 دانشگاه شهید بهشتی

چکیده

برای رادارهای دریایی، مفهوم حالت یا فورس دریا مهم میباشد. در این مقاله در ابتدا معادله موج دریا و شکل حرکتی آن تعیین شده و سپس
با استفاده از نرمافزار Feko شکلهای حاصل از موج دریا بازسازی شده است. در گام بعدی اقدام به محاسبه RCS حاصل از برخورد امواج رادار
با قدرت تفکیک بالای معین، به سطح دریا کرده تا زمینه بهدست آوردن سیگنال برگشتی از امواج دریاا در ورودی آناتن مهیاا شاود. زاس از
مشخص شدن سیگنالهای برگشتی در حوزه زمان و دریافت این سیگنالها توسط سیستم گیرنده رادار، ممانهای اول تا چهارم آنها محاسبه
می شود. سپس اقدام به تشکیل فضای ویژگی کرده و با استفاده از آن موج دریا در چهار حالت مختلف دستهبندی میشود. در نهایات نیاز باا
اضافه کردن نویز به سیگنالهای برگشتی از دریا دقت روش زیشنهادی اندازهگیری شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Estimation of the Sea State Using High Range Resolution Radars

نویسندگان [English]

  • Mohammad Ali Dehghani 1
  • Seyed Mohammad Alavi 1
  • Abbas Sheikhi 2
  • Reza Haghmaram 1
  • Maryam Sadat Khatami 3
1
2
3
چکیده [English]

For naval radars, the concept of “the sea state” is very important. In this article, the sea wave
equation and its shape of movement have been determined. Then, the waveforms of the sea
waves have been reconstructed using the Feko software. After that, the RCS resulting from the
impact of radar waves (with high range resolution radar) to sea level has been calculated in
order to acquire returned signals from sea waves in antenna input. Subsequent to determining
returned signals in the time domain and receiving these signals by the radar receiver, its first to
forth moments are calculated. On the following, the feature space is formed and by using it sea
waves are classified in four different modes. And finally, the precision of this suggested method
has been measured by adding noise to returned signals from the sea level.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Estimation of sea state
  • shape of sea wave
  • HRR radars
  • moments of sea wave
  • sea waves classification

مراجع

  1. L. Amarouche et al, “A new estimator of the sea state bias using a three frequency radar altimeter,” IGARSS'01, vol. 6, pp. 2510-2512, 2001. [2] R. Ian, W. Rosenthal, and F. Ziemer, “A three‐dimensional analysis of marine radar images for the determination of ocean wave directionality and surface currents,” J. Geophys. Res-Oceans, pp. 1049-1059, 1985.
  2. T. Pedersen, C. Malzone, and E. Siegel, “Analysis of band-passed directional wave data,” OCEANS, proc. of MTS/IEEE, pp. 293-300, 2005.
  3. F. Zeimer and R. Wolfgang, “On the transfer function of a shipborne radar for imaging ocean waves,” GKSS-Forschungszentrum, 1987.
  4. A. Pleskachevsky, L. Susanne, and R. Wolfgang, “Meteo-Marine Parameters from High-Resolution Satellite-Based Radar Measurements and Impact of Wind Gusts on local Sea State Variability,” EGU General Assembly Conference Abstracts, vol. 18, 2016.
  5. K. Yu, R. Chris, and A. G. Dempster, “GNSS-based model-free sea surface height estimation in unknown sea state scenarios,” IEEE J-STARS 7, no. 5, pp. 1424-1435, 2014.
  6. M. Bruck and L. Susanne, “Sea state measurements using Terra SAR-X data,” IGARSS, pp. 7609-7612, 2012.
  7. R. Stewart, “Introduction to physical oceanography,” Texas A & M University, 2004.
  8. Z. Xiufeng et al, “Ship motion modeling and simulation in Ship Handling Simulator,” ICALIP, international conf. on, pp. 1051-1056, 2012.
  9. L. Yong, w. li, y. Chen, and c. Yu, “Wave disturbance model based on the simulation of autopilot′ s navigation environment,” Journal of Naval University of Engineering, vol. 14, no. 5, pp. 60-62, 2002.
  10. E. H. Cramer and F. H. Hansen, “Stochastic modeling of long term wave induced responses of ship structures,” MAR STRUCT, pp. 537-566, 1994.
  11. T. P´erez and M. Blanke, “Simulation of Ship Motion in Seaway,” Technical Report EE02037, Australia, 2000.
  12. R. Sofiani, H. Hamid and M. Kazerooni, “A smart meshing technique to speed up radar cross-section calculation of very large random rough surfaces,” J. Electromagnet Wave, vol. 29, pp. 941-952, 2015.
  13. A. Hyvärinen, K. Juha, and O. Erkki, “Independent component analysis,” vol. 46, John Wiley & Sons, 2004.
  14. V. Y. Karaev, M. A. Panfilova, Y. A. Titchenko, E. M. Meshkov, and G. N. Balandina, “Remote sensing of the sea waves by the dual-frequency precipitation radar: First results,” Radio and Antenna Days of the Indian Ocean (RADIO), pp. 1-2, 2015.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 0-1146 فروردین 777
  • تاریخ بازنگری: 0-138 فروردین 782
  • تاریخ پذیرش: 0-265 فروردین 777
  • تاریخ انتشار: 0-869 فروردین 777

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار