Debido a la ruptura y evolución de las olas, en el espectro de número de onda y frecuencia aparecen líneas de grupo y armónicos de orden superior, acompañados de una disminución de la energía de la ola principal. Las líneas de grupo a menudo se consideran la principal razón por la que el radar coherente de microondas sobrestima el período de las olas. Investigaciones previas han intentado eliminar parte o toda la energía de las líneas de grupo para mejorar la precisión en la estimación del período de las olas. Sin embargo, debido a la incertidumbre en la distribución de energía en el espectro de número de onda y frecuencia, siempre existe cierto sesgo al invertir el período de las olas desde el espectro. Por ello, este artículo propone un método para estimar el período medio de las olas basado en un modelo de conjunto que combina bosques aleatorios y regresión lineal basado en un radar coherente de banda X. Este método estima directamente el período de las olas a partir de las regularidades del movimiento de las olas en la secuencia temporal-espacial de velocidad; primero, se deriva la secuencia temporal-espacial de velocidad del eco a partir del espectro Doppler temporal obtenido con el radar; segundo, se extraen características de la secuencia temporal-espacial de velocidad y, junto con datos ECMWF, se construye un modelo para predecir la distancia mínima entre picos, encontrando la posición correspondiente de crestas y valles; finalmente, se invierte el período medio de las olas utilizando la relación entre la longitud de onda y el período. La efectividad de este método fue verificada mediante simulación. Además, utilizando un conjunto de datos cercano a 3 días recolectado por un radar coherente de banda X desplegado en la costa de la provincia china de Shandong, se invirtió el período medio de las olas, con errores cuadráticos medios de 0,15 y 0,22 s para las polarizaciones vertical (VV) y horizontal (HH), respectivamente. Los resultados muestran que este método puede lograr una estimación en tiempo real de los parámetros de las olas marinas.
关键词
Radar coherente de banda X; período medio de olas; secuencia temporal-espacial de velocidad; polarización vertical (VV); polarización horizontal (HH); bosques aleatorios; estimación en tiempo real