眾所周知,雷達在不停的發(fā)射和接收電磁波,由海面反射回來的雷達反射波受到海面上的的風、浪、水面油污染以及海底地形等因素的影響,其雜波包含很多非常有價值的信息,普通的雷達將雜波抑制掉,因此無法提取這些信息,而雷達溢油監(jiān)視系統(tǒng)是一種創(chuàng)新的雷達傳感器,它并不對雜波進行過濾,而是分析處理雜波并提取里面包含的有用信息。通過對雜波進行處理,溢油監(jiān)測可以有效獲取海面溢油、水流、流速、水深、海底地形等各種有用信息,是對現(xiàn)有雷達功能的極大補充。
航海雷達監(jiān)測海面溢油技術系統(tǒng)框圖
該航海雷達系統(tǒng)將雷達收發(fā)機輸出的信號直接接入計算機處理系統(tǒng),經(jīng)過處理后由顯示器顯示圖像。航海雷達系統(tǒng)可以在船舶上進行操作,也可以在生產平臺或高架沿海站點進行操作。
監(jiān)測原理:
海上溢油發(fā)生之后,在海面迅速形成一層油膜。由于油膜的表面張力要大于背景海水,油膜的存在對海面產生了平滑效應,使海面粗糙度降低。雷達接收到的電磁波強度與海面粗糙度有關。目標表面越粗糙,目標高度越高,反射波越強。當雷達向海面發(fā)射電磁波脈沖時,打到油膜上的大部分電磁波被油膜吸收或者散射掉了,平滑的油膜表面減少了雷達的回波信號。
油膜覆蓋海水示意圖
因此,受到油膜覆蓋的海面對于航海雷達發(fā)射出的脈沖波的散射系數(shù)明顯比周圍沒有油膜覆蓋的清潔海面的要小得多,雷達接收到的油膜回波信號要比清潔海區(qū)的雷達回波信號弱。這種差別在雷達圖像上明顯區(qū)分出清潔海區(qū)和溢油區(qū),即清潔海區(qū)回波信號比較強,是高亮度顯示,而溢油區(qū)回波信號很弱,在圖像上呈黑區(qū)顯示。由此航海雷達能夠監(jiān)測到海面溢油,如圖2.2所示。