Вперше одержано та науково обгрунтовано моделі розсіяних сигналів (структури корисних сигналів), які враховують динаміку зміни взаємного розміщення, напрямків та швидкостей руху передавальних і приймальних позицій бістатичних радіолокаційних систем з синтезованою апаратурою антени (РСА). Визначено умови однозначності вимірювань часу затримки та доплерівського зсуву частоти у РСА зі складаною геометрією руху її позицій базування. Запропоновано новий метод забезпечення когерентного прийому в бістатичній РСА та досліджено вплив дестабілізувальних факторів на вихідний ефект системи. Вперше для бістатичних РСА знайдено оптимальні та квазіоптимальні оцінки комплексного коефіцієнта розсіяння поверхні та питомої ефективної поверхні розсіяння (ПЕПР) як функцій просторових координат й обгрунтовано шляхи комплексування даних у багатопозиційних раціолокаційних системах із синтезованою апаратурою антени (БПРСА) з метою підвищення якості формування зображень земной поверхні й оцінок її електрофізичних параметрів. У порівнянні з алгоритмами узгодженої фільтрації вперше встановлено ефективність обробки прийнятих фазоманіпульованих сигналів у багатопозиційних РСА як статистично нестаціонарних і неоднорідних стохастичних процесів за рахунок їх декореляції. Здійснено експериментальне підтвердження теоретичних результатів за допомогою імітаційного статистичного моделювання процесів формування зображень бістатичними РСА.

  Скачати повний текст

Розв'язано задачу удосконалення метеорної радіолокаційної системи (РЛС) з метою підвищення точності визначення параметрів верхньої атмосфери радіометеорним методом. Обгрунтовано методологію побудови фазових метеорних РЛС для атмосферних досліджень, що дозволить підвищити точність визначення координат відбиваючої точки метеорного сліду, знизити вартість метеорної РЛС та її експлуатації, а також підвищити часову стабільність метрологічних характеристик. На підставі порівняння даних метеорного зондування та модельного експерименту показано, що резонансний характер розсіювання радіохвиль метеорними слідами та фарадеєвське обертання площини поляризації зондуючого сигналу впливають на характер загасання відбитого від метеорного сліду сигналу. Доведено, що врахування впливу даних факторів в алгоритмі обробки інформації у метеорній РЛС істотно підвищує вірогідність визначення коефіцієнта амбіполярної дифузії у верхній атмосфері.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено й апробовано на борту космічного апарату багатоканальний озонометричний прилад УФ діапазону. Створено методику взаємного порівняння даних про загальний вміст озону (ЗВО) за результатами наземних і космічних вимірювань й обгрунтовано критерії допустимості значень розбіжностей. Запропоновано метод розрахунку полів спектральної щільності енергетичного опромінення (СЩЕО) УФ-Б за даними ЗВО та бал загальної хмарності, що дозволяє мапувати значення досліджуваних полів на значних територіях, а не лише в безпосередній близькості від вимірювальних приладів. За даними вимірів апаратурою CRISTA з борту космічного апарату "Shuttle" доведено, що початкова фаза весняної озонової антарктичної аномалії розвивається на 3 - 4 тижні раніше й уточнено наукові уявлення про імовірність її поширення на значно більш низькі широти.

  Скачати повний текст

Висвітлено проблеми застосування системного моделювання для розширення функціональних можливостей космічного геомоніторингу у розв'язанні задач природокористування. Обгрунтовано методики експертних оцінок (аналізу ієрархії та науково-технологічного передбачення) та багатокритеріальної оптимізації, зокрема, побудовано ієрархічні схеми порівняння критеріїв, розроблено цільові функції та функції відповідності та належності, сформовано вектори пріоритетів, часткові й узагальнені критерії для моделювання й оцінювання інформаційно-технічних складових космічного геомоніторингу та прогнозування нафтогазоперспективності ділянок досліджуваної території за відсутності діючих свердловин. Удосконалено метод адаптивного балансу впливів, а саме: сформовано причинно-наслідкові зв'язки у досліджуваних системах, розроблено концептуальні та динамічні моделі, динамічні рівняння моделей та системні діаграми для моделювання динаміки техногенного навантаження на природне середовище, прогнозування нафтогазоперспективних ділянок території за наявності діючих свердловин. Запропоновано об'єктивний спосіб оцінки нафтогазоперспективних ділянок, обгрунтовано порядок дій і умов, які дозволяють визначати інформативні ознаки присутності покладів вуглеводнів.

  Скачати повний текст

Проведений аналіз наукових підходів до розробки методології аналізу аномалій у природних екосистемах і побудови короткочасного прогнозу їх розвитку визначив необхідність створення єдиного математичного апарату для опису великого різноманіття різних теоретичних розробок і розвитку теорії прогнозування динаміки аномалій за умов невизначеності за рахунок комплексування даних дешифрування та польових спостережень. Розроблено нові методи комплексного аналізу й обробки різночасових різнорідних даних моніторингу та побудовано логіко-алгебричні моделі, що дозволяють за рахунок єдиного уніфікованого підходу до формування геоінформаційних моделей з описом їх макро- і мікродинаміки скоротити час обробки й оперативно приймати рішення про тип і напрямок подальшого розвитку аномалій з урахуванням їх властивостей. Проведене оцінювання адекватності запропонованих методів і моделей показало доцільність їх використання у разі комплексного аналізу різночасових різнорідних даних для підвищення оперативності прогнозування за умов обмеженої апріорної інформації.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розглянуто питання синтезу оптимальних алгоритмів обробки сигналів радіотеплового випромінювання для високочастотних випромінювань електрофізичних параметрів і статистичних характеристик природних середовищ на базі максимізації умовних функціоналів щільностей ймовірностей радіотеплових сигналів як випадкових процесів. Досліджено граничні похибки цих вимірювань за різних умов проведення аерокосмічних експериментів, які визначаються видами поляризацій радіохвиль, часом доби або сезоном проведення вимірювань, кутами орієнтації антен та ін. Розроблено рекомендації щодо вибору таких умов проведення експериментів, за яких погрішності вимірювань параметрів і статистичних характеристик природних середовищ мінімальні. Запропоновано оригінальний метод та алгоритми формування зображень підповерхневих шарів грунту, вимірювання їх електрофізичних параметрів на базі використання багаточастотних сигналів, які можна застосовувати у стаціонарних системах радіобачення і в рухомих радіолокаторах типу РСА (радарах із синтезованою апертурою) у ході активного дистанційного зондування.

  Скачати повний текст

Розроблено автоматичні методи стиснення, які дозволяють враховувати статистичні та кореляційні особливості багатоканальних сигналів і зображень, що формуються системами дистанційного зондування (ДЗ). Удосконалено метод стиснення багатоканальних одновимірних сигналів (БОС), який базується на двовимірному дискретному косинусному перетворенні (ДКП) та операціях попередньої обробки, що дозволяють збільшити ступінь стиснення за рахунок підвищення подібності відліків вхідних даних. Удосконалено метод вибору параметра, що керує ступенем стиснення (ПКСС) для забезпечення якості відновлених даних, що задано користувачем. Вперше розроблено автоматичний метод стиснення зображень, спотворених адитивними та сигнально-залежними завадами в околі оптимальної робочої точки. Запропоновано новий автоматичний метод стиснення попередньо відфільтрованих зображень, що базується на оцінюванні рівня залишкових завад після фільтрації. Розроблено метод автоматичного стиснення багатоканальних зображень ДЗ (наприклад, зображення систем AVIRIS, Landsat TM та ін.) на базі тривимірного ДКП у групах, сформованих адаптивним способом з урахувнанням характеристик завад у каналах.

  Скачати повний текст

Досліджено питання підвищення оперативності вимірювання профілів швидкості вітру та температури, а також розширення просторової області їх вірогідного визначення комплексами вертикального радіолокаційного зондування атмосферного прикордонного шару, які містять доплерівський радіопрофайлер і радіоакустичну систему. Для підвищення оперативності вимірювання розроблено комбіновані методи параметризації спектра, що дало змогу істотно скоротити час первинної обробки прийнятих радіосигналів. Уперше застосовано методи прогнозування з мінімальною середньоквадратичною похибкою прогнозування на базі моделей авторегресії для екстраполяції профілів метеовеличин за межі просторової області їх вірогідного визначення доплерівським радіопрофайлером з якістю, що задовольняє вимоги автоматизованих систем керування повітряним рухом. Удосконалено алгоритм адаптивного керування частотою радіопередавача системи радіоакустичного зондування (РАЗ), у якому передбачено компенсацію впливу зносу акустичного пакета горизонтальним вітром, що дає змогу точно виконати умови Брега. На підставі забезпечення вимог до короткочасної нестабільності частоти передавача запропоновано удосконалені алгоритми обробки сигналів у радіолокаційному комплексі вертикального зондування, керування радіочастотою радіоакустичної системи, а також технічні вимоги до синтезатора радіочастоти системи РАЗ.

  Скачати повний текст

Створено основи теорії зондувальних сигналів радіоакустичних та акустичних систем. Запропоновано адекватні конструктивні моделі радіоакустичного й акустичного локаційних каналів. Розроблено методи дослідження - аналізу і синтезу зондувальних сигналів, що грунтуються на введеній двовимірній просторово-частотній взаємокореляційній функції звукового та електромагнітного коливань - функції розсіяння. Вивчено характеристики каналів і прийманих сигналів, що дозволило синтезувати оптимальні алгоритми функціонування расдарів, алгоритми адаптації содарів до існуючої завадової обстановки, запропонувати нові методи вимірювання параметрів атмосфери.

  Скачати повний текст

Розвинуто й апробовано радіофізичні методи дистанційної діагностики хвильових процесів в атмосфері Землі та на поверхні океану. Реалізовано схему двопозиційного короткохвильового радіозондування схвильованої морської поверхні з використанням випромінювання наземних широкомовних станцій, що пройшло крізь іоносферний канал, за значного рознесення передавальних та приймального пункту, розташованого на борту судна. Виконано узагальнення методу частотно-кутового зондування іоносфери, розробленого у Радіоастрономічному інституті НАН України для діагностики рухомих іоносферних неоднорідностей (РІН) у моделі ідеально відбиваючої схвильованої поверхні на випадок вертикального зондування. Обгрунтовано та реалізовано можливість відтворення параметрів іоносферних неоднорідностей за методом частотно-кутового зондування з використанням моделі РІН як тривимірних хвиль щільності електронної концентрації, що поширюється в іоносферному шарі. За допомогою створеного приймально-обчислювального комплексу проведено довгострокові спостереження рухомих іоносферних неоднорідностей в районі Антарктичного півострова. Визначено основні характеристики РІН та проаналізовано джерела їх збудження. Реалізовані діагностичні методи дозволяють використовувати неспеціальні види випромінювання, наприклад, сигнали широкомовних станцій короткохвильового діапазону. Враховуючи велику кількість таких передавачів (їх загальна кількість перевищує 6 000 по всій земній кулі), можна створити реальні передумови для використання запропонованих методів у системі глобальної діагностики хвильових процесів на поверхні океану та у навколоземній плазмі.

  Скачати повний текст

Розроблено методику параметричного синтезу та формування складу реєструвального апаратурного комплексу дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) для комплексування багатоспутникового орбітального угруповання космічних систем (КС) ДЗЗ. Запропоновано методику оптимізації орбітальної побудови (взаємного розташування орбіт та космічних апаратів) багатоспутникових угруповань КС ДЗЗ. Удосконалено методику оцінки ефективності апаратурного комплексу ДЗЗ та багатоспутникових КС ДЗЗ на основі критеріїв належності, відповідності, близькості параметрів КС ДЗЗ характеристикам тематичних задач ДЗЗ з урахуванням рівня покриття, періодичності, оперативності та витрат. Розроблено на основі адаптивного балансу впливів концептуальну модель і виконано моделювання динаміки процесу засвоєння космічної інформації ДЗЗ в еколого-господарському моніторингу, зокрема, оцінки впливу на продуктивність праці, обсяг виробництва та вартість.

  Скачати повний текст

Для оцінювання біорізноманіття запропоновано загальну схему залучення багатоспектральних даних дистанційного зондування Землі (ДЗЗ), згідно з якою необхідно визначити фактори середовища, які впливають на біорізноманіття і можуть бути визначені на підставі багатоспектральних даних ДЗЗ та класифікування типів земної поверхні як бази для аналізу видового багатства. Запропоновано модель розрахунку показника біорізноманіття з використанням теорії нечітких множин, яка дозволяє формалізувати експертні уявлення про характер взаємодії біорізноманіття з факторами середовища. Базуючись на запропонованій моделі, розроблено алгоритм для оцінювання біорізноманіття з використанням багатоспектральних даних ДЗЗ низької та середньої просторової розрізненості. З метою доведення можливостей розробленої методики за багатоспектральними даними ДЗЗ низької просторової розрізненості проведено оцінювання біорізноманіття Кримського півострову. За багатоспектральними даними середньої просторової розрізненості оцінено біорізноманіття його південної частини. Запропоновано рекомендації для практичного використання розробленої методики. Зазначено щодо доцільності проведення досліджень з метою вдосконалення моніторингу біорізноманіття за рахунок використання космічних знімків високої просторової розрізненості та визначення тенденцій змін біорізноманіття у просторі та часі на підставі багаторічних спостережень, зокрема прогнозованих змін клімату.

  Скачати повний текст

Вперше запропоновано метод автоматичного стиснення зображень з втратами без внесення візуально помітних спотворень, що може застосовуватись для одно- та багатоканальних даних дистанційного зондування Землі. Вперше показано, що за стиснення з втратами зображень, спотворених інтенсивними завадами, досяжне покращання візуальної якості зображень і запропоновано метод, який реалізує стиснення в околі оптимальної робочої точки. Вдосконалено HVS-метрики, що дозволяє краще врахувати підвищену увагу людини до локально-активних ділянок за аналізу зображень. Вперше вдосконалено методи фільтрації зображень на базі дискретного косинусного перетворення, що дозволяють приглушувати нестаціонарні завади за обмежених апріорних відомостях про їх характеристики.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено особливості та закономірності залежності інтенсивності віддзеркаленого радіолокаційного сигналу від радігеохарактеристик та його структурну обумовленість для окремих типів фітоагрономічних та дендрогенних радіогеосистем на прикладі території Харківського міжнародного аерокосмічного полігону. Установлено етапи динаміки ефективної площі фітоструктурної організації фітоагрономічних радіогеосистем. Виконано зіставлення значень інтенсивності віддзеркаленого радіолокаційного сигналу та радіогеохарактеристик досліджених радіогеосистем. Одержано математичні моделі залежності інтенсивності віддзеркаленого радіолокаційного сигналу та радіогеохарактеристик радіогеосистеми, що дають змогу здійснювати перехід від дистанційно виміряних фізичних величин до сукупності характеристик екологічного стану земних покривів і навпаки. Створено карту радіогеосистем Харківського міжнародного аерокосмічного полігону.

  Скачати повний текст

Розроблено методи підвищення функціональної надійності системи радіоакустичного зондування (РАЗ) пограничного шару атмосфери за умов виникнення у ньому термодинамічних збурювань у вигляді термічних струменів або інверсій температури зі зрушенням вітру. Показано позитивний ефект застосування методу апріорного синтезу реалізації функцій керування частотою випромінюваного радіосигналу системи РАЗ. Встановлено, що вихідними даними для синтезу є реалізація кусково-лінійних моделей профілю температури досліджуваного шару атмосфери. Вибір виду та параметрів моделей профілю температури здійснено на базі розробленого методу формалізованого аналізу ехосигналів акустичного каналу системи РАЗ. На підставі аналізу акустичних ехосигналів ідентифіковано тип поточного термодинамічного стану пограничного шару атмосфери, визначено висоту збуреного шару та періоди виникнення в атмосферному пограничному шарі спонтанних термодинамічних збурювань. Аналіз ехосигналів проведено в режимі моніторингу з інтервалом часу від 1 до 10 хв. До наукового обігу введено поняття коефіцієнта ефективності підсумовування хвиль радіоехосигналів. Одержано функціональну залежність між похибкою прогнозування профілю температури та значеннями коефіцієнта ефективності підсумовування відбитих радіохвиль. На базі даної залежності розроблено метод корекції прогнозованого профілю температури за даними наступного циклу радіоакустичного зондування. З використанням удосконалених методів зондування та аналізу ехосигналів здійснено обробку реальних ехосигналів, одержаних за допомогою експериментального зразка діючого акустичного каналу системи РАЗ, який можна використовувати як самостійну систему акустичного зондування.

  Скачати повний текст

Проведено експериментальні дослідження метеорної активності в обсязі безперервного річного циклу вимірювання. Розроблено рознесену метеорну РЛС, включену в мережу станцій, що працюють в межах міжнародної програми "Global Meteor-Scatter Network". Доведено, що сукупність одержаних результатів підвищує статистичну забезпеченість, інформативність та достовірність метеорних досліджень за сигналами ТВ-мовлення в мережі рознесених радіолокаційних систем.

  Скачати повний текст

Розвинуто метод виявлення потенційних можливостей активно-пасивних систем дистанційного зондування з застосуванням різноманітних моделей розсіювання та власного випромінювання земної поверхні, що передбачають урахування стану атмосфери. Досліджено потенційні точності багатопараметричного оцінювання стану поверхонь за активного дистанційного зондування, а також пасивного та комбінованого активно-пасивного зондування з урахуванням впливу підсвічування випромінюванням навколишнього середовища. Розраховано та досліджено межові похибки сумісних оцінок питомої ефективної поверхні розсіювання та радіояскравісної температури з урахуванням їх кореляційного зв'язку. Виконано порівняльний аналіз потенційних точнісних характеристик активних, пасивних і комплексних систем дистанційного зондування. Наведено рекомендації щодо вибору умов проведення експериментів, що забезпечують мінімальні похибки багатопараметричних вимірювань в активних, пасивних і комбінованих системах дистанційного зондування для конкретних моделей природних середовищ.

  Скачати повний текст