基于STAP的機(jī)載氣象雷達(dá)低空風(fēng)切變檢測方法研究.pdf

1、低空風(fēng)切變具有尺度小、強(qiáng)度大、不易檢測等特點(diǎn)，是飛機(jī)在起飛和降落階段嚴(yán)重的安全隱患。機(jī)載氣象雷達(dá)是飛機(jī)感知前方氣象信息的有力工具，當(dāng)雷達(dá)前視檢測低空風(fēng)切變時，有用信號淹沒在地雜波背景中，使得低空風(fēng)切變的檢測變得困難。國外研究表明，相控陣天線以其靈活度高、掃描速度快、易于波束賦形的特點(diǎn)成為現(xiàn)代雷達(dá)的重要發(fā)展方向，新一代機(jī)載氣象雷達(dá)將采用相控陣體制，擁有更強(qiáng)的地雜波抑制能力，可以更好地在地雜波背景中檢測危險氣象信息。針對新體制機(jī)載氣象雷達(dá)，

2、研究基于空時自適應(yīng)處理（Space Time Adaptive Processing, STAP）的低空風(fēng)切變檢測方法是航空安全領(lǐng)域的一個重要課題。
　　首先，論文介紹了機(jī)載前視陣幾何模型和該模型下的空時二維雜波模型，在介紹低空風(fēng)切變建模方法的基礎(chǔ)上，研究了風(fēng)場回波模型，并分別對機(jī)載前視陣條件下的地雜波與低空風(fēng)切變信號進(jìn)行了仿真與分析。
　　其次，論文介紹了傳統(tǒng)的風(fēng)切變檢測流程，并對風(fēng)速估計和風(fēng)速梯度估計模塊的經(jīng)典方法進(jìn)行了

3、比較與分析。
　　再次，針對相控陣體制的機(jī)載氣象雷達(dá)，論文提出了基于廣義CAPON的低空風(fēng)切變風(fēng)速估計方法。該方法結(jié)合低空風(fēng)切變信號的分布式目標(biāo)特點(diǎn)構(gòu)建基于廣義CAPON的空時處理器，可有效地抑制地雜波并精確估計風(fēng)場風(fēng)速。
　　最后，論文在廣義CAPON算法的基礎(chǔ)上，提出了基于ΣΔ-STAP的低空風(fēng)切變風(fēng)速估計方法。該方法將ΣΔ-STAP原理應(yīng)用于低空風(fēng)切變風(fēng)速估計中，可進(jìn)一步降低算法運(yùn)算復(fù)雜度。仿真實(shí)驗證明了該方法的有效性