因此,对水域进行水质污染监控和预警在及早探测并处理大型水污染事件上具有重要的意义。近年来,基于遥感技术成本低、范围广、持久性强等特点,国内外许多学者都在从事利用遥感技术进行水污染检测的相关研究,遥感也就理所当然的跻身水域污染检测技术之列。而微波毫米波比起遥感中其他探测优点突出,势必成为将来的热门之一。

1。2  毫米波探测的特点

   自然界的各种物体都会自然地发射各种频率不同的辐射,我们一般将电磁波谱中符合频率范围在0。3~300GHz之间的波段定义为微波波段,而毫米波波段占据了微波波段中的一大部分,其范围是三十到三百GHz。毫米波探测方式主要包括三种,分别为:1、被动探测,2、主动探测,3、复合探测。本文中所使用的毫米波辐射计是被动探测的一种,它与红外、激光相比具有许多优点,具体如下[3]:

1、毫米波能够很好的区分金属与周边环境:检测时,金属显现出来的是其反射天空的温度,远远低于周围坏境目标。我们就是利用其辐射量约等于0的特性来很容易区分出金属目标。而红外检测需要能够检测到金属发热时发射的红外线才能易于区分,不具有广泛的适用性。

2、毫米波不受限不良天气状况:激光和红外检测在不良天气状况如大雾,浓烟,降水环境下很难进行探测,而毫米波却不受太大影响,即便是在硝烟弥漫的战场,毫米波探测也能进行全天候不间断的工作。

3、毫米波抗干扰能力强:由于毫米波的波束比其他电磁波要窄一些,这样他所占的空间相对小,难以被其他波束滋扰。在相对带宽相同的情况下,由于毫米波拥有较大的绝对带宽,想要干扰必须分散功率,这又导致了干扰功率不足,无法进行有效干扰。而且它属于被动探测,很难被发现。

4、毫米波对等离子穿透能力很强:等离子层会对无线电进行干扰。而由于毫米波的频率远高于等离子,所以当载体高速运动在其周围生成等离子层时,毫米波探测几乎不受其影响,能够继续进行探测。

5、毫米波具有较高的探测精度:我们通常用距离分辨率和角度分辨率来评价一个辐射计的精度。毫米波波长短,而角度分辨率与工作波长成正比,所以毫米波段角度分辨率较高,其探测精度也相对提高。

6、毫米波具有很好的低仰角探测能力:在探测仰角低于一个波束时,探测会产生很严重的多路效应。而毫米波较窄的波束宽度让毫米波探测在仰角很小的情况下也能不受多路效应的影响,从而提高探测准确性。

7、毫米波探测器件具有便携性:毫米波探测的天线尺寸较小,在选用部件时也就相对轻小,具有极佳的便携性。

   由此看来,已在多种场合扮演重要角色的毫米波并非浪得虚名,然而毫米波在水污染方面的运用却并不成熟。所以用毫米波进行水污染监测与预警的意义格外重大。这对于国家水质监测与毫米波遥感技术发展具有重大意义。

1。3  选题意义及本文安排

本课题旨在理解水面污染如植被无源毫米波辐射特征测试原理,设计水污染无源检测实验和监控、预警方法,向相关部门提供理论和数据基础,完成毕业设计论文。 

通过本毕业设计,我们应学会根据课题设计要求,重点回顾以往所学的基础理论知识,进行水面毫米波辐射与毫米波辐射数据采集相关背景资料的查询、理解和自学等,掌握水上目标毫米波辐射特征分析、测试与数据采集系统基本原理、设计与测试方法,学会综合运用所学理论知识和实际测试系统完成课题设计与实验。

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