提高星载激光雷达海面风速探测精度的研究的任务书.docx

提高星载激光雷达海面风速探测精度的研究的任务书
任务书
一、研究背景
海洋是人类的重要资源之一，海面风速对于海洋气象、海洋船舶、海洋钻探、海上风力发电等都具有重要的意义。传统的海面风速探测方法一般采用探测船或者浮标进行现场测量，成本高且受到天气和海况等因素的限制。
为了解决传统海面风速探测的不足，发展了一种新的方法——基于星载激光雷达的海面风速探测技术。星载激光雷达具有良好的遥感测量能力，可以在空间中对海面风速进行高精度、广覆盖的探测。但是，该技术在实际应用中仍存在精度不高的问题，需要进一步加强研究和优化。
二、研究目的
本次研究旨在提出一种有效的方法，提高基于星载激光雷达的海面风速探测精度。通过分析已有的相关研究成果，摸清目前技术存在的问题，建立相应的数学模型，提出合理的算法、参数，对算法进行验证和优化，使其精度得到显著提高。
三、预期成果
1.借助建立的数学模型，提出合理的算法和参数设置，达到提高基于星载激光雷达的海面风速探测精度的目的；
2.验证算法的有效性和准确性；
3.完成研究相关的论文，发表在高水平的期刊或会议上。
四、研究内容与创新点
1.研究目前基于星载激光雷达的海面风速探测技术存在的问题，明确提高其精度和准确性的研究方向；
2.摸清数学模型的基本框架和参数设计，确定初始条件；
3.利用合理的算法和优化方法，对海面风速数据进行分析处理，并提出调整方案；
4.系统地进行数值模拟、试验验证；
5.总结研究结果，撰写论文。
研究创新点：
1.通过数学模型的设计和分析，综合考虑海洋物理学、计算机科学等学科专业知识，构建一套精度较高的基于星载激光雷达的海面风速探测算法；
2.分析已有的实验数据，综合研究其影响因素，找到有效的优化策略；
3.提出一种简化、实用且有效的海面风速探测方法，可以在复杂气象条件下获得更加精确的海面风速数据。
五、研究计划
时间节点|主要任务|备注
--------|--------|-----------
2021年6月~2022年6月|研究文献调研，综合分析相关海面风速探测方法|
2022年6月~2023年3月|模型框架和参数设计、初步试验|
2023年3月~2023年12月|数值模拟、试验验证、数据处理和算法优化|
2023年12月~2024年6月|完成论文写作和修改|
2024年7月~2024年9月|论文投稿、审稿、答辩|
六、研究条件
本项目所需的研究条件：
1.星载激光雷达设备、计算机等相关实验仪器；
2.海面风速数据采集和处理技术；
3.研究经费和人力资源支持。
七、参考文献
[1]GaoD,MaoK,LiT,etal.ANewMethodtoWindSpeedEstimationovertheOceanSurfaceUsingAirborneAll-FiberCoherentDopplerLidar[J].ActaOpticaSinica,2016,36(08):0813001.
[2]LvP,YangX,HongB,etal.Aholography-basedstudyonthepropertiesofwindandwaveoveraseasurface[J].OpticsandLasersinEngineering,2019,123:57-63.
[3]HuangS,LiuY,DuX,etal.Effectsofsalinityandtemperatureontheperformanceofanewlydevelopedlaserwindsensor[J].Optics&LaserTechnology,2021,141:107120.