海洋动力参数监测雷达的研制

摘要

为了满足近岸海洋物理参数监测的需求，本文阐述了根据雷达图像进行海洋物理参数反演的算法发展历程和现状，分析了海洋物理参数监测雷达的性能指标要求，讨论并确定了与雷达相关的各项具体指标，并提出了其具体实现方案；在对比了FURUNO和JRC的常见船用雷达的各项优缺点后，选择了FURUNOFAR-2127作为基础雷达平台，对其工作原理、系统结构、功能模块组成、各种电路接口和信号时序进行了分析，最终进一步细化了该实现方案。 在FAR-2127平台上设计并实现上述的雷达系统时，本文首先讨论了各种天线的双极化实现方案，选定并实施了以电磁铁和霍尔器件为主要部件的磁感应极化切换方案；然后分析了FAR-2127的发射脉冲、回波和天线方向信息之间的时间关系，讨论、制订并实施了一套稳定、高效的视频回波的提取及采集、天线位置跟踪方案；最后根据需要，设计并实现了根据存储下来的雷达回波进行PPI绘图的算法软件。 最后，本文分别对系统中的每一个模块进行独立的功能和指标测试，测试了天线极化切换的有效性，测量并计算了极化切换控制器的功耗和工作时间，测试了数据采集卡的连续数据吞吐能力，测试了磁盘阵列的全盘连续读写速度。在确保各个部件均达到性能指标要求后，成功进行了本地和外场系统测试，完成了用双极化天线对海面进行回波采集和成像工作。