新型透波接闪杆在X波段天气雷达防护中的应用

针对X波段天气雷达受金属接闪杆或金属引下线干扰时出现反射率、差分反射率等参数劣化的问题,本文采用精细设计的非连续片段式金属箔片阵列作为引下线的导流结构,与高性能复合材料杆相结合设计了新型透波接闪杆,成功解决了透波与雷电通流的难题：接闪杆导流结构接闪时受雷电电场激发形成连续等离子体通道,成为承载雷电流通路;非连续的金属箔片大幅降低了雷达反射率。为验证新型透波接闪杆防护与透波能力,开展了试验测试：①高压附着接闪与冲击通流能力测试,结果表明新型透波接闪杆平均击穿阈值为4.45 kV/cm,冲击通流能力大于150 kA(±10%,10/350 μs波形),满足GB50057和QX/T2-2016标准规定的第二类建筑雷电防护要求;②实地安装试验测试,结果表明相较于金属接闪杆,新型透波接闪杆对雷达反射率、差分反射率等关键参数的影响大幅降低。本文研究的新型透波接闪杆能够降低避雷系统对雷达探测性能的影响,可以在类似相控阵雷达直击雷防护中进一步应用和推广。     

公路交通决策气象服务需求分析

采用问卷调查的方式,对气象、交通、公安等多部门公路交通决策气象服务关注的气象要素、产品类型和时段、服务改进方向等需求进行了调研。利用专家评分法对调查内容进行评估分析,并提出提升公路交通决策气象服务能力的相关建议。结果表明:专家对现有公路交通决策气象服务工作总体满意度较高,普遍认为公路交通决策气象服务在公路运输、运行调度、应急救援等方面发挥作用明显;行业领域不同需求的气象要素有所不同,交通部门专家对公路积雪、降雪、霾等要素给出的需求权重值明显高于气象部门专家给出的;不同类型的决策服务产品关注的气象要素和时效也有所不同,其中,监测类产品对低能见度、道路积雪要素最为关注;预报类产品对雨雪和大雾要素最为关注;预警类产品对大雾最为关注;而影响评估类产品对低能见度最为关注。监测类产品主要关注逐小时时段;预报和预警类产品重点关注未来3—12 h时段;而影响评估类产品主要关注日、月、季度时段。     

高度60~110 km大气风场特征的实测和模式对比分析

HWM07模式能够提供任意时间、地点、高度的中高层大气风场资料, 弥补了观探测资料时空分辨率低的不足, 已成为航天飞行器前期设计过程中的重要参考资料, 需对该模式风场精度特征进行研究. 基于2014年1月(冬季)、7月(夏季)中频雷达和HWM07模式的经向风和纬向风, 通过采用常用数理统计和Lomb-Scargle周期图方法, 对两种资料的纬向风和经向风在冬季、夏季变化及差异特征进行了初步研究, 结果表明: 在高度60~110 km, (1)在冬季和夏季, 中频雷达与HWM07模式的平均经向风、平均纬向风特征基本一致, 但冬季与夏季之间的平均风场特征相反; (2)对于经向风和纬向风, 冬季HWM07模式与中频雷达之间的偏差、绝对差、相关系数随高度变化特征均与夏季存在较大差异; (3) HWM07模式与中频雷达纬向风、经向风在高度86~92 km中显著含有的波周期及功率谱值均存在明显差异, 对纬向风及经向风变化特征起主要作用的大气波动也存在差异, 且与高度、季节有关. 因此, 在应用HWM07模式风场资料时, 需注意其与真实风场之间风速大小、及显著含有波谱的差异特征, 与季节、高度有关.

     

一种低轨卫星跳频通信同步捕获方法

提出了一种基于北斗授时和卫星星历实现跳频同步并且适用于卫星与地面站上下行链路的跳频通信方法。首先基于卫星星历,采用SGP4模型预测卫星轨道,计算卫星与地面站的相对位置和相对速度,然后估计电波传播时延和多普勒频偏,最后在地面站分别进行预校正与补偿,完成星地的高速跳频通信。仿真实验结果表明,与传统的跳频系统相比,该方法硬件复杂度低,电波传播时延估计精度优于300 ns,归一化多普勒频偏估计精度优于1×10^-8,开销为1%时跳频速率可达20 000 Hops/s,具有优良的抗干扰和抗截获性能。     

Elastic waves in visco-elastic half-space generated by various vehicle loads

In this paper, the response of a visco-elastic half-space subjected to moving loads with static and dynamic components is investigated. Four types of vehicle loads are considered, including the moving point load, uniformly distributed wheel load, elastically distributed wheel load, and a train load simulated as a sequence of elastically distributed wheel loads. In each case, the influence of the moving loads traveling in the subsonic, transonic and supersonic ranges on the dynamic responses of the half-space is studied. The parametric study conducted herein enables us to grasp insight into the mechanism of wave propagation for a visco-elastic half-space under moving loads.     

Mapping vertical profile of discontinuous permafrost with ground penetrating radar at Nalaikh depression,Mongolia

Ground-penetrating radar (GPR) has become an important geophysical tool which can provide a wealth of interpretive information about the vertical profile of discontinuous permafrost. A GPR investigation was conducted in October 2006 at the Nalaikh site at the southern boundary of the Siberian discontinuous permafrost region in Mongolia. GPR data were collected along four 100-m-long profiles to identify the location of the permafrost body, which included an in situ drilling borehole and analysis of temperature observations and soil water content measurements from boreholes. The GPR interpretation results indicated that the thickness of discontinuous permafrost at the study site was only 1.9–3.0 m and the permafrost is vulnerable to climate change. The soil temperature and soil water content data demonstrate the precision of GPR image interpretation. This case demonstrated that GPR is well suited for mapping the internal structure of discontinuous permafrost with relatively low soil water content.     

两次森林火灾的双偏振雷达探测特征分析

通过对2020年3月17日山东烟台、4月23日山东青岛发生的两次森林火灾的双偏振雷达探测资料进行分析,结果表明：（1）森林火灾燃烧产生的灰烬上升到空中,随环境风向下风方飘散,形成烟羽,烟羽的雷达反射率因子在20 dBZ左右,火灾点上空很小范围最大值达36 dBZ。（2）两次山火的灰烬飘浮物随环境风向下游扩散的最远距离分别是65 km和94 km,最高上升高度分别达3.7 km和4.8 km。（3）追踪烟羽的前沿可以估算相应高度上环境风的速度;两次火灾都发生在晴天,环境风速不大,除了烟羽边缘位置速度谱宽值较大外,其余部分速度谱宽都很小,大部分为1~2 m·s^-1。（4）相关系数（C_c）、差分反射率（Z_DR）和差分相移（Φ_DP）探测到的范围与雷达反射率因子的演变形态和面积接近,同样随烟羽的扩散而逐渐增大;C_c值非常小,大多数区域小于0.9,少数距离库库元的Cc值低于0.5;火灾点上空的Z_DR值有相对较小的区域,为2~3 dB,而火灾点下风方,大部分Z_DR值都很大,大多超过5 dB。（5）两次森林火灾的双偏振探测特征表明,产生回波的反射物主要是干草、松针等燃烧后的灰烬形成的水平尺度较大的非球形粒子反射物。     

盾构隧道壁后注浆效果的雷达探测研究

盾构隧道的纵向力学与变形性态研究,尤其是盾尾壁后注浆效果已经引起国内外学者的广泛关注,笔者首次利用探地雷达方法,对上海某盾构隧道盾尾壁后注浆分布进行探测,并进行了初步的分析,结果表明,利用该方法可有效地探测隧道壁后的注浆分布,为隧道纵向力学变形性态的控制提供一定依据。