临近空间艇载声波测风技术

作     者：郭岗岗 

作者单位：中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心) 

学位级别：硕士

导师姓名：吴小成

授予年度：2018年

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

主      题：临近空间 声波 时差法 二次互相关法 时延估计 

摘      要：平流层飞艇的飞行需要实时获取所在区域的大气风场的数据。目前的探测手段难以满足原位、实时测量大气风场的这一需求,本论文首次提出艇载声波测风技术,将测量装置放置于平流层飞艇的载荷平台上,既可实时测得飞艇周围大气风场的原位探测数据,为飞艇提供风场数据,又可积累临近空间大气风场数据,为开展临近空间大气动力学和环境预警提供长时间、连续的风场数据。该测量方法具有极强的新颖性与可行性。根据临近空间的环境特点,本文通过不同测风方法的对比与分析研究,确定采用改进的时差法进行风速测量,并得到了该测风方法的方案设计,该方案可满足0.1m/s的风速测量精度。论文同时也进行了仿真分析,最后确定了满足测风精度时信号的信噪比的大小,为声波探头的选型提供了依据,本文最后得到了较为完整的测风方案。