潛艇運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的內(nèi)波與潛艇尾跡的SAR遙感仿真.pdf

1、本文以理論分析為基礎(chǔ)，深入研究了潛艇運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的內(nèi)波以及湍流尾流演化特性，從機(jī)理上研究了內(nèi)波、湍流對(duì)表面毛細(xì)重力波的調(diào)制作用，建立了三維運(yùn)動(dòng)物體產(chǎn)生的內(nèi)波、湍流尾跡的合成孔徑雷達(dá)遙感仿真模型，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真，分析不同遙感參數(shù)對(duì)雷達(dá)反射截面的影響，以及潛艇尾跡的可探測(cè)條件。本文是遙感探測(cè)水下運(yùn)動(dòng)潛體的前期基礎(chǔ)性研究，具有重要的實(shí)際意義。 論文首先從流體動(dòng)力學(xué)基本方程出發(fā)，根據(jù)線性理論，分析運(yùn)動(dòng)點(diǎn)源產(chǎn)生的內(nèi)波，完整給出了點(diǎn)源內(nèi)波的理論

2、模型。采用源匯分布法分析了潛艇運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的內(nèi)波，給出了內(nèi)波速度場(chǎng)的計(jì)算方法。該模型的主要特點(diǎn)是考慮了線性自由面邊界條件，在計(jì)算內(nèi)波速度場(chǎng)的同時(shí)還能夠計(jì)算潛艇運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的尾跡波高分布。利用該點(diǎn)源內(nèi)波模型獲得的理論結(jié)果與模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比，具有較好的一致性。 然后根據(jù)湍流邊界層理論和推進(jìn)理論，給出了尾流湍流平均速度的計(jì)算方法。在無(wú)動(dòng)量湍流尾流的模型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，提出了潛艇尾流幾何尺度的預(yù)報(bào)方法，分析了潛艇湍流尾流的演化特性，討論了湍流尾流能

3、夠擴(kuò)展到海面的條件。 最后從三維水動(dòng)力模型出發(fā)，同時(shí)考慮表面流速度對(duì)毛細(xì)重力波的調(diào)制和湍流對(duì)毛細(xì)重力波的調(diào)制，使用全譜海洋遙感模式，建立了潛艇內(nèi)波、湍流尾跡的合成孔徑雷達(dá)遙感仿真模型。該模型的特點(diǎn)是考慮了湍流對(duì)毛細(xì)重力波的影響，在毛細(xì)重力波的波作用量譜密度方程中，以添加湍流源函數(shù)的形式考慮湍流的調(diào)制作用。表面流的流場(chǎng)被近似看作是波致流場(chǎng)與尾流湍流場(chǎng)的疊加，湍流考慮了尾流速度剪切生成的湍流和海洋內(nèi)波混合生成的湍流。湍流源函數(shù)的計(jì)算