南半球中纬度偶极模态与亚洲—非洲夏季降水

南半球大气环流第一模态为南极涛动, 它表现出较好的纬向对称结构。本工作利用经验正交分解方法研究发现, 在南半球的东半球, 夏季(6~9月)大气环流还存在一个重要的模态。不同于南极涛动, 该模态表现为显著的纬向偶极分布, 本文定义其为偶极模态。在海平面气压场上, 该模态的解释方差可以达到20%以上, 表现出显著的年际变化特征。进一步的研究发现, 该偶极模态与亚非夏季降水存在密切联系, 尤其与我国华南、南亚以及热带非洲东部地区的夏季降水存在显著的正相关关系。机制分析表明, 南半球这一偶极模态的异常会影响东半球越赤道气流的变化, 从而造成向上述三个地区的水汽输送的多寡, 并最终导致这三个地区夏季降水发生变化。本工作揭示的偶极模态变化独立于南极涛动, 研究结果不但可以深化对南半球环流系统变化特征及影响的认识, 而且对亚非夏季降水的变化特征和机制研究也具有重要意义。     

1321号台风“蝴蝶”强度变化特征和影响因素分析

利用NCEP/NCAR全球再分析格点资料（空间分辨率1°×1°）、台风实况资料及海南省气象台站观测资料,选取1321号台风＂蝴蝶＂为研究个例,从天气学原理高低空形势及动力、热力学物理量等多角度分析了＂蝴蝶＂强度演变特征及影响因素.研究结果表明,副热带高压与高空西风槽是影响此次台风的主要大尺度天气系统,弱冷空气南侵、南海海温偏高及越赤道气流强盛是＂蝴蝶＂迅速加强的重要原因.西风槽引导弱冷空气南侵使得台风外围环流气压梯度增加,斜压不稳定状态加剧;南海海温达到29℃,海温偏高使台风区域大气层结降低,深热对流发展;105°E越赤道气流强盛为台风提供了充沛水汽和能量.三者共同作用促使台风强度突然增强.另外,低层涡度、高层散度、湿位涡及水汽通量等物理量能够较好地表征＂蝴蝶＂强度变化特征.低层辐合流入、高层辐散流出为台风的加强提供了动力条件;湿位涡下负上正表明大气热力层结不稳定;水汽通量增加表明水汽条件充足.良好的动力条件、热力条件与水汽条件共同作用,使得＂蝴蝶＂在短时间内迅速加强为强台风.     

一种提高CAPS导航通信融合系统保密性的新方法

根据导航通信融合系统的特点,通过伪随机序列码与混沌序列码的复合得到GC(Gold-Chebyshev)序列码,新序列码克服了混沌序列平衡性差的缺点,满足了系统短码的要求,得到的GC序列具有码组数量几乎无限多和序列线性复杂度好的优点。系统以伪随机跳变的方式更换码序列集合,极大地提升了系统的安全性。对换码模式和系统性能进行实验验证,表明复合新码GC序列采用换码模式易于实现可靠通信,还可以有效提高系统的保密性能。     

对流参数主分量旋转法在西昌地区雷暴预报中的应用

为研究对流参数主分量旋转方案对西昌地区雷暴预报的影响,利用2006~2008年雨季(6~9月)T213模式输出产品,采用F-分值法和主分量旋转法,分别初选和精选因子,并结合二元Logistic回归分析,建立了西昌北郊某站的雷暴释用预报的模型,并对该站2010年雨季雷暴进行预报试验。试验结果表明:精选因子的KMO检验值在0.65~0.85,且Bartlett球形度检验显著,说明该站的雷暴对流参数适用于因子分析;极大方差旋转能够较好地分离因子载荷,对雷暴信息的提取能力较强;试报的TS评分在0.3左右,24小时预报的Hedike评分可达0.337,模型的预报准确率较高,持续性较好。综上所述,采用主分量旋转法对雷暴的MOS预报有一定的改善效果。     

基于环流分型的逐时气温预报技术探讨

论文利用2009年1-2月T213模式产品、30年来的常规观测报文以及场区逐时气温记录,综合运用环流分型和Kalman滤波方法,基于逐月环流型的气温增率建立了场区72h逐时气温释用预报模型,并针对场区2009年3-7月各天72h逐时气温进行了具体的预报。结果表明:Kalman滤波算法能够得到较为精确的温度最值预报,通过环流分型得到的逐时气温预报准确率能够达到73.2%,可以作为逐时气温预报一种较好的方法。     

高动态环境下扩频信号快捕的多普勒消除研究

卫星信号往往处于高动态环境下传输,较大的多普勒频偏会增加扩频码捕获时间,甚至导致捕获错误。文中对载波多普勒频偏对匹配滤波器相关峰值的影响进行了分析,根据BPSK直接序列扩频通信系统传输信号的特点,提出了一种基于二阶导数的多普勒消除算法,并给出该算法的推导过程和基于该算法的一种快速捕获方案。仿真结果表明,算法正确,且当信噪比达到-46dB以上时,算法误差将远远小于200Hz。     

多普勒天气雷达在"嫦娥一号"卫星发射日天气保障中的应用

通过对2007年10月24日下午发射场多普勒雷达资料的综合分析,正确判断了发射场西北方向的对流云的发展趋势,准确预报了发射窗口时段发射场无雷电及降水天气,保障了"嫦娥一号"在预定的时间窗口顺利发射.     

非线性滤波在SINS中的应用

针对载体的姿态和角速度估计问题,分别给出了基于卡尔曼滤波和粒子滤波的估计算法。对于欧拉角带来的奇异问题,采用四元数描述载体的姿态角。通过对mpu9250模块(陀螺仪、加速度计和磁力计)进行数据采集,并运用实验数据和仿真运算,验证了四元数卡尔曼滤波和粒子滤波算法的可行性。静态实验和动态仿真的计算结果表明,在使用微机械惯性测量器件测量载体姿态时,粒子滤波和卡尔曼滤波算法得到的误差均值相当,但粒子滤波的标准差相对较小。     

高动态载波锁相环设计和性能分析

常规的二阶载波跟踪环路由于环路带宽的限制,无法满足接收机高动态条件下的环路跟踪,为了解决环路的高动态应力引起的噪声响应对环路带宽的要求,需要合并动态应力到误差跟踪控制信号才能满足高动态的性能要求。本文从载波跟踪二阶环路的结构入手,对利用外界速度辅助的三阶环路进行动态稳定性和稳定误差性能进行仿真计算和性能分析,结果表明这种有外界速度辅助的三阶载波锁相环路可以改善信号跟踪环路的动态应力性能。     

多普勒天气雷达在“嫦娥一号”卫星发射日天气保障中的应用

通过对2007年10月24日下午发射场多普勒雷达资料的综合分析,正确判断了发射场西北方向的对流云的发展趋势,准确预报了发射窗口时段发射场无雷电及降水天气,保障了"嫦娥一号"在预定的时间窗口顺利发射。