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风电场对海事雷达场强干扰研究及通航安全保障措施分析
| 论文题名： | 风电场对海事雷达场强干扰研究及通航安全保障措施分析 |
| 关键词： | 风电场;雷达场强分布;通航安全;保障措施 |
| 摘要： | 随着海上风电产业的快速发展，风电场对水上交通安全保障所带来的不利影响也逐渐引起了人们的重视，特别是对航海雷达的影响更是引起人们的关注。航海雷达是船舶正常航行必备的电子设备，其探测能力的好坏，与船舶航行安全息息相关。而海上风电场中风机的分布比较集中，会对雷达的目标检测和参数估计带来比较大的干扰，从而影响雷达的探测与跟踪性能。所以，研究海上风电场对雷达探测性能的影响，既是雷达探测领域所面临的技术挑战，也是海上交通安全部门的实际需求，其研究成果有助于评估海上风电场等复杂环境下的交通运输保障能力，并为航海雷达的技术改造提供基础数据支持。 本文主要研究了海上风电场对周边水域的雷达站所产生的影响，以及风电场水域雷达场强的分布情况，主要包括以下四个方面的研究工作： 1）构建了风电场环境下的雷达场强衰减模型，模拟了东海大桥海上风电场水域的雷达场强分布情况。论文运用雷达信号自由传播衰减方程，得到了平静海平面的雷达场强分布；根据风电场实际环境构建了大气衰减及多径因子衰减模型，运用该模型计算了风电场周边水域的雷达场强衰减情况；结合上述两种方法，模拟了风电场干扰情况下的雷达场强分布。 2）针对雷达场强的现场实测数据和模型模拟结果进行了对比分析，通过线性回归算法对风电场环境下的雷达场强分布模型进行了修正。论文运用灰色关联法对平静开阔海面的雷达场强衰减模型、风电场环境下的雷达场强分布模型和雷达场强实测数据进行了相关性分析，通过其相关性验证了雷达场强分布模型的准确性；通过线性规划算法对雷达场强分布模型进行了修正，与实测数据对比后可以看出，修正后的模型具有更小的误差。 3）针对海事雷达在近海风电场周边水域的场强衰减特点，总结了风电场对雷达场强干扰的一般规律，提出了相应的处理措施，以保障周边航道的船舶航行安全。 4）基于 MFC软件开发平台，设计并开发了一套雷达场强模拟软件系统，实现了雷达场强衰减分析及显示功能。 本文所提出的模型及算法，已在东海大桥海上风电场及上海临港海上风电场中进行了实际应用，为近海风电场水域的航海安全保障提供了基本技术支持。 |
| 作者： | 曹臻 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 谢磊;高敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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