Індекс рубрикатора НБУВ: Д23с141.28 + Д241

Рубрики:

Радіолокаційне дослідження атмосфери

Вода в атмосфері

Шифр НБУВ: Ж60277 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрена возможность измерения радиолокационных характеристик тропического тайфуна с использованием метеорологического радиолокатора с двухзаходной архимедовой спиральной антенной и круговой поляризацией. Показано, что излучаемая антенной бегущая волна движется по такой же спирали, что и водяная частица в тропическом тайфуне. Это позволяет не только обнаружить начало образования тайфуна, непрерывно получать радиолокационные данные о тенденции его развития, координаты перемещения, но и измерять скорость вращения спирали тайфуна.

Рассмотрен принцип построения поляризационной антенны с облучателем, состоящим из 4-х Н-секторных рупоров, раскрывы которых расположены в плоскости экватора металлической сферы, являющейся основным развязывающим устройством.

Розглянуто можливість розпізнавання хмар і пов'язаних з ними небезпечних явищ погоди за поляризаційними сигналами їх луно-сигналів.

Приведены сведения о высокоамплитудных асейсмичных геодеформациях внутрисуточного масштаба. Предложено использовать стационарные спутники, укомплектованные радарами с синтезированной апертурой (SAR) и спутниковыми альтиметрами с частотой сканирования поверхности менее минуты.

Показана возможность распознавания градовых и ливневых облаков по поляризационным параметрам эхо-сигналов.

Показана возможность радиолокационного обнаружения радиоактивного аэрозоля, выбрасываемого с вентиляционных труб АЭС, и измерение его концентрации с использованием поляризационных параметров эхо-сигналов в безоблачной турбулентной атмосфере.

Показана возможность радиолокационного контроля состояния атмосферы в районах функционирования АЭС и других ядерных объектов.

Наведено обгрунтування необхідності створення системи моніторингу руйнівних геодеформацій асейсмічного характеру. Описано базові рішення проекту системи моніторингу руйнівних геодеформацій на Україні.

Изложены методологические подходы к поляризационному анализу электромагнитной волны при осуществлении радиолокационного мониторинга облаков и связанных с ними опасных явлений погоды.

Проведен анализ структурных элементов радиолокационного метеорологического канала, состоящего из метеорологической РЛС, среды распространения электромагнитной энергии и метеообъекта. Показано преимущество радиолокационного метеорологического поляриметра с точки зрения информативности поляризационных параметров при получении дистанционной радиолокационной информации о метеообъекте. Рассмотрена метеорологическая радиолокационная система в комплексе с метеообъектом и средой распространения электромагнитной волны, которые и образуют радиолокационный канал дистанционного получения радиометеорологической информации. Представлена морфологическая и функциональная структура радиолокационного метеорологического канала. Определен алгоритм измерения коэффициентов матрицы рассеяния метеообъекта для двухканального метеорологического радиолокационного поляриметра. Приведена структура формирования электромагнитной волны заданной поляризации на излучение. Представлена взаимосвязь составляющих радиолокационного канала в виде матриц, характеризующих поляризационные параметры электромагнитной волны на излучение и прием, матрицы рассеяния метеообъекта и матрицы, характеризующие среду распространения радиолокационного сигнала.

Теоретически обоснована возможность использования дифференциальной фазы при радиолокационном распознавании выпадающего дождя различной интенсивности и измерении его характеристики. Использована форма частиц ливневых осадков в качестве геометрической модели при расчете ортогональных компонент электромагнитной волны, отраженной от частиц выпадающих осадков. Излучается неполяризованная электромагнитная волна, которая после взаимодействия с частицами выпадающего дождя поляризуется в соответствии с формой и ориентацией капель дождя. Характеристикой взаимосвязи электромагнитной волны с радиолокационным объемом капель выпадающего дождя является поляризационная матрица рассеяния, коэффициенты которой определяются формой, размерами, фазовым состоянием и ориентацией капель дождя. Определены амплитуды и фазы ортогональных компонент отраженной электромагнитной волны, позволяющие получить дифференциальную фазу, чувствительную не только к изменению параметров выпадающего дождя, но и к поляризационным параметрам электромагнитной волны. Получена зависимость дифференциальной фазы от интенсивности выпадающего дождя с учетом ориентации капель дождя.

Проведен анализ радиолокационных параметров стоячей волны, образованной при сложении зондирующего метеообъект радиолокационного сигнала и эхо-сигнала. Показана возможность использования разности фаз между прямой и отраженной от метеообъекта волн для создания радиоголограммы. Для получения радиоголограммы метеообъекта используется когерентная метеорологическая радиолокационная станция, которая создает в пространстве между антенной МРЛ и объектом стоячую волну. Система стробирования, состоящая из определенного количества стробов, позволяет визуализировать радиоголограмму внутренней структуры метеообъекта.

Рассмотрены пути развития методов радиолокационной метеорологии при дистанционном обнаружении и распознавании опасных явлений погоды, а также их реализация в метеорологических радиолокаторах. Показаны технические и информационные возможности радиолокационных методов и технических средств получения дистанционной радиометеорологической информации об облаках и связанных с ними опасных явлений погоды одновременно с больших площадей в реальном масштабе времени. Обосновано преимущество дистанционных радиолокационных методов в службе штормооповещения при прогнозе развития грозовых, градовых и ливневых процессов, смерчей, циклонов и атмосферных фронтов. Показана историческая последовательность развития информативности радиолокационных параметров от мощности эхо-сигналов до частицы, фазы и поляризации, их реализация в метеорологических радиолокаторах как некогерентных, так и когерентных, одноволновых и двухволновых. Особая роль с точки зрения получения наибольшей полноты радиолокационной информации о метеообъекте отводится оператору рассеяния, представляющему собой совокупность матриц при каждой поляризации излучаемой электромагнитной волны. Проанализированы исторические пути развития радиолокационных методов и технических средств различными авторами как в нашей стране, так и за рубежом, обоснованы наиболее перспективные дистанционные методы обнаружения и распознавания метеообъектов.

Обоснован радиолокационный метод распознавания различных объектов путем количественной оценки поляризационных свойств случайного электромагнитного поля на основе факторизации параметров Стокса и коэффициентов матрицы рассеяния наблюдаемого объекта. Задача радиолокационного обнаружения, распознавание и наблюдение объектов рассматривается с учетом их поляризационных свойств и поляризационных параметров электромагнитной волны на излучение и прием. Поляризационные параметры обеспечивают выявление структуры и свойств объектов, находящихся в зоне функционирования радиолокационной системы с требуемой для пользователя полнотой. По измерению модулей элементов поляризационной матрицы рассеяния в линейном базисе определяется структура объекта. Распознавание на основе имеющегося тезауруса производится путем сравнения эхо-сигналов объекта с сигналами от известных в банке данных объектов. Распознавание осуществляется с использованием арсенала математических структур с неопределенностью, характеризуемой статистически, вероятностно или с помощью нечетных множеств. Однако при формировании тезауруса записываемые радиолокационные эхо-сигналы существенно зависят от условий радиолокационного наблюдения за объектом. Эти сигналы могут быть восстановлены полностью для любых условий наблюдения, если известны матрицы рассеяния объекта. Процесс радиолокационного распознавания объекта усложняется при наличии метеообразований, которые экранируют объект, а эхо-сигналы поступают на вход приемника РЛС в виде суммы эхо-сигнала объекта и эхо-сигнала метеообразования. Используемые методы распознавания объекта, находящегося в зоне выпадающих осадков малоэффективны. Задача распознавания может быть решена с применением поляризационного анализа эхо-сигналов, позволяющего выделить в приемнике эхо-сигнал объекта и эхо-сигнал метеорологического фона.