DOI: 10.17586/2226-1494-2018-18-5-758-764


УДК535:631.373

ВОЗМОЖНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ ВЫСОТ НАД МОРСКОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ В УСЛОВИЯХ ДЫМКИ И ТУМАНА



Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования: Нгуен Дык Тунг, Лебедько Е.Г., Нгуен Ван Чыонг. Возможность измерения малых высот над морской поверхностью в условиях дымки и тумана // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18. № 5. С. 758–764. doi: 10.17586/2226-1494-2018-18-5-758-764

Аннотация
 Предмет исследования. Выполнен анализ возможности создания всепогодных импульсных лазерных высотомеров для измерения малых высот над морской поверхностью. Предложены особенности проектирования высотомера, учитывающие случайный характер отражающих свойств и низкий коэффициент отражения водной поверхности. Метод. Проведенытеоретический анализ и численное моделирование временных характеристик помехи обратного рассеяния и средней мощности сигнала, отраженного от морской поверхности. Метод измерения высоты до морской поверхности в условиях тумана и дымки основан на измерении временного интервала между моментами фиксации спада излучаемого сигнала и спада помехи обратного рассеяния при появлении помехи обратного рассеяния выше определяемого уровня. Основные результаты. Предложена структурная схема импульсного лазерного высотомера, которая дает возможность измерения малых высот до морской поверхности практически в любых метеорологических условиях. Определены диапазоны измеряемых высот в чистой атмосфере и в условиях тумана и дымки. Практическая значимость. Предлагаемая схема обеспечивает навигацию низколетящих аппаратов над поверхностью моря в условиях радиопомех при любых погодных условиях.

Ключевые слова: морская поверхность, импульсная характеристика, помеха обратного рассеяния, индикатриса рассеяния, средняя мощность, фиксация отраженного сигнала, всепогодный импульсный лазерный высотомер

Список литературы

 

  1. Лебедько Е.Г. Системы импульсной оптической локации. СПб.: Лань, 2014. 368 с.
  2. Козлов В.П., Федорова Е.О. Отражение света от рассеивающей среды // ОМП. 1967. № 1. С. 1–7.
  3. Скрелин А.Л., Иванов А.П., Калинин И.И. Пространственно-временная структура световой дымки от импульсного излучателя в атмосфере // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1970. Т. 6. С. 889–899.
  4. Волохатюк В.А., Кочетков В.М., Красовский P.P. Вопросы оптической локации. М.: Советское радио, 1971.176 с.
  5. Тимофеев Ю.М., Васильев А.В. Основы теоретической атмосферной оптики. СПб.: СПбГУ, 2007. 152 с.
  6. Лебедько Е.Г., Покровский Ю.П., Порфирьев Л.Ф., Симовский Р.A., Иванов В.И. Вероятностные характеристики отражения импульсных сигналов от взволнованной водной поверхности // Изв. вузов.Приборостроение. 1976. Т. 19.№ 6. С. 109–113.
  7. Bass F.G., Fuks I.M. Wave Scattering from Statistically Rough Surfaces. Oxford:Pergamon Press, 1979. 540 p.
  8. Phillips D.M. Effects of the wavenumber spectrum of sea surface on laser beam reflection // Australian Journal of Physics. 1979. V. 32. N 5. P. 469–489. doi: 10.1071/ph790469
  9. Cox C., Munk W. Measurement of the roughness of the sea surface from photographs of the sun’s glitter // Journal of the Optical Society of America.1954. V. 44. N 11. P. 838–850. doi: 10.1364/josa.44.000838
  10. Hieronymi M. Polarized reflectance and transmittance distribution functions of the ocean surface // Optics Express. 2016. V. 24.N 14. P. 1045–1068.doi: 10.1364/oe.24.0a1045
  11. Tsai B.M., Gardner C.S. Remote sensing of sea state using laser altimeter // Applied Optics. 1982. V. 21. N 21. P. 3932–3940.doi: 10.1364/ao.21.003932
  12. Белов М.Л., Городничев В.А., Козинцев В.А., Стрелков Б.В. Мощность лазерного сигнала, принимаемого локатором от случайного участка неровной морской поверхности // Вестник МГТУ. Серия: Приборостроение. 2008. № 3. C. 3–15.
  13. Bucher E.A., Lerner R.M. Experiments on light pulse communication and propagation through atmospheric clouds // Applied Optics. 1973. V. 12. N 10. P. 2401–2414. doi: 10.1364/ao.12.002401
  14. Ito S., Furutsu K. Theory of light pulse propagation through thick clouds // Journal of the Optical Society of America. 1980.V. 70.N 4. P. 366–374. doi: 10.1364/josa.70.000366
  15. Stotts L.B. Closed form expression for optical pulse broadening in multiple-scattering media // Applied Optics. 1978.V. 17. N 4.P. 504–505.doi: 10.1364/ao.17.000504
  16. Liu C.H., Yeh K.C. Propagation of pulsed beam waves through turbulence, cloud, rain, or fog // Journal of the Optical Society of America. 1977. V. 67. N 9. P. 1261–1266.doi: 10.1364/josa.67.001261
  17. Elliott R.A. Multiple scattering of optical pulses in scale model clouds // Applied Optics. 1983. V. 22. N 17. P. 2670–2681. doi: 10.1364/ao.22.002670


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2018 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика