[发明专利]一种基于空中系留平台的海洋蒸发波导探测系统

说明书

本发明提供了一种基于空中系留平台的海洋蒸发波导探测系统，包括：一个温湿压廓线测量模块、一个船载接收终端和一个数据处理模块。温湿压廓线测量模块在待测海域完成气象参数、海水表皮温度测量，船载接收终端与温湿压廓线测量模块间进行测量数据和控制指令的收发，数据处理模块通过计算获取蒸发波导高度和强度参数。本发明技术方案，能够解决现有技术中海洋蒸发波导的快速探测，实现不同预测模型适应性的有效评估，提高海洋蒸发波导探测的准确度。

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，特别涉及一种基于空中系留平台的海洋蒸 发波导探测系统。

背景技术

蒸发波导经常出现在海洋大气边界层底层大气结构，其产生于特定气象水 文条件下海-气相互作用引起的海面水汽蒸发。其中，海面上大气湿度随高度 锐减形成较大的湿度垂直梯度变化，属于一种特殊的无基础层的表面波导类 型，蒸发波导的高度通常在40米以下。蒸发波导是导致海上雷达探测及通信 系统不能正常工作的一种重要环境因素，其可以捕获30MHz以上的无线电波， 并以很低的衰减传播到视距范围。对于雷达系统来说，蒸发波导可形成雷达空 洞，产生盲区，也可使雷达波束产生超视距传播，增加雷达作用距离。

为使海洋雷达、通信、导航等系统能够在不同海洋气候条件下工作性能均 能充分发挥，必须对蒸发波导的出现规律和探测方法进行研究，从而对其特性 进行有效评估。根据蒸发波导的结构可由大气修正折射指数剖面来表征的基本 原理，蒸发波导的出现及特征可通过对大气不同高度层温湿压参数的测量来获 取，因此需要对温湿压廓线探测技术进行研究，从而实现对蒸发波导高度、强 度等参数实现快速测量，满足海洋调查、科学研究及军事应用等需求。

目前，获取蒸发波导重要参数，主要包括：1、构建蒸发波导预测模型， 利用气象参数，通过近地层相似理论，诊断蒸发波导修正折射率廓线和高度； 2、使用气象参数传感器测量不同高度层数据，通过拟合方法得到大气修正折 射率廓线，从而获得蒸发波导高度、强度；3、对雷达海杂波数据进行反演， 获取大气修正折射率廓线，进而获得蒸发波导参数。在实际应用中，以上三类 方法互有优劣，针对不同的使用条件需要采取不同的方法。

因此，如何提供一种海洋蒸发波导探测系统，解决现有技术中海洋蒸发波 导的快速探测，实现不同预测模型适应性的有效评估，提高海洋蒸发波导探测 的准确度，已经成为一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种基于空中系留平台的海洋蒸发波导探测系统，能够 解决现有技术中海洋蒸发波导的快速探测问题，实现不同预测模型适应性的有 效评估，提高海洋蒸发波导探测的准确度。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于空中系留平台的海洋蒸 发波导探测系统，包括：一个温湿压廓线测量模块100、一个船载接收终端200 和一个数据处理模块300。

温湿压廓线测量模块100，用于在待测海域对气象参数、海水表皮温度采 集，其包括：一组气象测量单元110、一组红外测量单元120、一组主控单元 130、一个吸水浮体140、一组牵引绳150和一个空中系留平台160。

其中，气象测量单元110、红外测量单元120、吸水浮体140由空中系留 平台160通过牵引绳150携带升空，空中系留平台160到达所述待测海域后下 降高度，将吸水浮体140布放至海水中；吸水浮体140吸水后，漂浮在所述待 测海域的海面上，并通过牵引绳150对气象测量单元110和红外测量单元120 形成牵拉作用；气象测量单元110依次测量预定高度内的气象参数和红外测量 单元120获取的海水表皮温度输出至主控单元130。

船载接收终端200设置于调查船上，包括：一组船载接收电台210和一组 船载接收天线220。

数据处理模块300，包括：蒸发波导数据处理子模块310和预测模型计算 子模块320。