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海洋波谱议是一种专门用来测量海浪方向谱的微波传感器。它工作在小入射角下,通过天线360度扫描,可以用于对海面进行大面积、长时间观测,从而获取海浪方向谱、风速和波高等海面参数信息。本文对小入射角下的海面微波散射理论模型进行分析,研究了海洋波谱议海浪探测的机理,并对星载海洋波谱仪遥感探测海浪谱进行仿真研究,为利用实测数据反演海浪谱及海浪参数做准备。本文首先介绍了海浪谱与海浪研究的关系,强调了海浪谱探测的重要性。然后针对海洋波谱议工作在小入射角的特点,探讨了小入射角的海浪微波散射模型,准镜面散射、双尺度以及三尺度模型。准镜面散射模型在大入射角时失效,双尺度和三尺度模型能在整个入射角范围内描述海面散射,相比这几种模型来说三尺度的结果更接近于实测值。另外,准镜面散射模型的后向散射系数与海面斜率的概率密度成正比,考虑了海面斜率高阶统计特性的非高斯型斜率概率密度分布,能更准确地刻画实际海面,使散射计算更精确。随后本文分析了现有的波谱议海浪探测原理,其要点是准镜面散射以及长波的倾斜调制。最后本文搭建了海洋波谱仪海浪谱探测仿真平台,利用该仿真平台,仿真分析不同海况下的海浪谱反演的性能。仿真结果表明,对于成熟的海浪,波谱仪可反演风速大于10m/s时的海浪谱,而对于未成熟的风浪和涌浪可以探测较小风速下的海浪。波谱议探测效果还和有效波高有关,有效波高越大,反演效果越好。