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CODAR地波雷达简介 1.科学原理
利用地波雷达测流的前提是海面不平静，即既有波浪，又有海流。如果海面绝对平静，即没有波浪，则即使有海流存在，地波雷达也无法测出海流。但事实上海面不可能绝对平静，因此利用地波雷达测流在现实世界中是完全可行的。
地波雷达发射波长为λ的高频波射向海面，根据Bregg(布拉格)定律，波长为λ/2的波浪把这一高频波朝着雷达发射站的方向反向散射回来，并被接收机所接收。（见图1）
如果海流流速为零，则回波的一阶布拉格频谱的多普勒频移为定值（即fB）它可根据波浪传播理论算出；当有海流存在时，该回波信号进一步产生频移（Δfc）,根据这一多普勒频移的方向和大小，即可计算出海流的流向和流速值。
根据二阶布拉格波的定向性质，可进一步推算出波浪的定向频谱参数。
2.SeaSSonde®产品信息
SeaSonde是一种遥测海洋表面流的高频雷达系统。通常两个（或两个以上）野外雷达站相距10—40千米，单个野外站的径向流测距均超过30千米。这些径向流在其交叠区域内进行合成处理，形成合成流矢图。SeaSonde的平均发射功率小于80瓦。
SeaSonde的副产品是，在最低频带上，于各野外雷达站点的5千米范围内监控海洋波的定向频谱参数。
3.海洋表面流产品
每个野外雷达站均测绘出在不同距离和方位上的径向速度图。测距单元间隔（即分辨率）取决于信号的带宽，对于大范围海洋覆盖面来说可以设定为3千米，而对于较小范围内的高分辨率测绘作业，则可以设定为1千米。32个测距单元中的每一单元所产生的径向速度以扇形面按5o递增量展开在被覆盖海面上。这些径向速度在极坐上的数据信息都存储在野外工作站中，然后由调制解调器发送至中心站。将两个（或两个以上）野外站交叠覆盖区域内的径向速度数据信息进行合成处理，在坐标方格范围内形成总的海洋流矢量图。方格点间距由用户选择，自3 x 3千米到200 x 200米，与测距单元分辨率成比例。
4.系统的配置和操作
野外雷达站点的非旋转天线通常由两个单元组成：鞭状发射天线和接收天线（见图2）。两者的安装高度应超出水域附近的桅杆或屋脊的高度。这些天线均由电缆连接到雷达发射/接收机（尺寸：45 x 25 x 50 cm），后者与专用台式计算机相连接。雷达装置连续进行测量，而计算机/处理机则每隔1小时或1/2小时计算出相应的径向流速，数据信息经处理后存储在硬盘中。这些数据信息可以通过因特网、调制解调器、或无线电自动传送到第三台计算机（即中央处理机），组合成为合成矢量数据信息/图像以供存储/显示。所有系统都可无人看管而自动运作，将两年以上的每小时径向流数据信息和合成海洋流矢量图数据信息存储在野外雷达站和中心站中。（见图3）
®系统技术规格5.SeaSonde
1）发射信号技术规格
输出发射功率 80W峰值
40W平均值
工作频率范围 低频带 11.5-14.0兆赫
中频带 24~27兆赫
调制格式 脉冲扫描频率CW（等幅波）
脉冲宽度 100~600微秒
脉冲重复频率 800~5000赫
占空比 50%
扫描宽度 50~150千赫
扫描重复频率 2赫
总发射信号带宽 （在-20贝电平） 65~200 千赫
极化 垂直
2）发射机SSTX 100
输入射频激励电平 0分贝/毫瓦
输出射频功率 130瓦，峰值
65瓦，峰值
电源 交流100~120伏； 50~60赫
300瓦
设计 (选通场效应晶体管)模块化全固态电路
工作模式 AB类
外形尺寸 机箱13(高) x 49(宽) x 53(长) 厘米
重量 15千克
3）接收机SSRX 100A
最大带内输入电平 0 分贝/毫瓦
阻抗 50 欧
灵敏度（噪声级） 在1赫带宽中-140分贝/毫瓦
电源功率 交流100/120伏, 50~60赫
100W
电路设计 模块化全固态电路
三通道
工作模式 I/Q零差
输出 每通道4096 16位字/秒，数字化数据
外形尺寸 机箱 13(高) x 49(宽) x 53(长) 厘米
重量 14千克
4）发射天线 SSTA 1 00玻璃钢垂直鞭状天线
发射连接(至发射机) 低损耗同轴电缆，N型接插头
高度 5米
重量 1千克
5）接收天线 SSRA 100
设计（三单元测向） 无源垂直单极天线
两个交叉环形天线与前置放大器相连
射频连接(至接收机) 轻型同轴电缆，BNC和TNC型插头
鞭状天线高度/水平单元长度 2.6米
外形尺寸 13(高) x 25(宽) x 25(长) 厘米
重量 4.5千克
野外雷达站点数据采集系统 SSDA 1006）
Macintosh® G3 (PC300兆赫) 64MB RAM
20GB硬盘
调制解调器(仅适于拨号
不适于租用专线操作) 传输速率高达每秒28,800bits
监控器 15”彩显
键盘 外置式
中心站数据处理系统 SSDP 1007）
Macintosh® G3 (PC300兆赫) 32MB RAM
6GB硬盘
调制解调器(仅适于拨号
不适于租用专线操作) 传输速率高达每秒28,800 bits
监控器 17”彩显
键盘 外置式
8）全套2站SeaSonde系统包含
2 SSTX 100发射机
2 SSRX 100A接收机
2 SSTA 100发射天线
2 SSRA-L 100低频带接收天线
或2 SSRA-M 100中频带接收天线
2 SSDA 100数据采集系统
1 SSDP 100数据处理系统
6、输出数据产品规格
1）表面流：由取自两个相距10-40千米的野外雷达站点的数据所建立的表面流矢量图
图象显示： 彩色监控器屏幕
激光性质硬拷贝，归档文件：ASCII码矢量值
图象空间分辨率： （坐标方格上的矢量）一般为2 x 2千米
图象区域覆盖范围： 中频带（24-27兆赫）
沿岸方向20-50千米
x 与海岸垂直方向20-35千米
覆盖范围因雷达站点设置、外部噪声/干扰和海况而异。
图象时间间隔： 每小时；每小时所覆盖的海流平均值
图象矢量精确度： （均方根值；在正常环境条件下噪声/干扰，
站位设置，海况等）
典型流速值：<7cm/s
流向：<10o
2）波浪：以每一雷达站为中心，半径为3千米范围内的局部向岸波。（对于波浪数据来说，低频带最佳）
有效波高： 典型的精确度：7-15%
向岸波主波向： 典型的精确度：5o-12o
波浪周期： 典型的精确度：0.6秒
波高能量与频率的关系： 0.01赫间距
波浪主波向与频率的关系： 0.01赫间距
波谱频率范围： 0.05赫 - 0.25赫（20秒至4秒的周期）
可检测的最小有效波高： 1米
数据时间间隔： 每小时；每小时平均波浪
波浪数据显示： 每小时；波高与时间的关系
每小时；波向与时间的关系
每小时；波周期与时间的关系
（注：沿岸的强流会限制频谱分辨率以及掩盖长周期波浪。如果流速>70厘米/秒，或当外部噪声/干扰电平高于正常电平时，就不能获得波浪信息。）
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