Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Проаналізовано методи і алгоритми обробки відбитих радіолокаційних сигналів під час зондування шаруватих середовищ з метою визначення їх товщини. Головним критерієм оцінки якості обробки прийнято точність вимірювання. За допомогою розробленої імітаційної моделі радіолокаційної станції прониклого зондування (РЛСПЗ) проведено дослідження прямого цифрового, різницевого, інверсного, кепстрального, авторегресійного методів інтерпретації відбитих сигналів. Наведено характеристики точності контактного способу вимірювання товщини середовища та дистанційного способу з особливостями орбітального варіанта РЛСПЗ. Доведено адекватність імітаційної моделі на підставі порівняльного аналізу обробки реальних сигналів, відбитих від морських льодів, отриманих під час польотних випробувань в Арктиці промислового вимірювача "Аквамарин", діапазон вимірюваних товщин якого встановлено.

  Скачати повний текст

Запропоновано нові методи одержання інформації про наявність і ступінь небезпеки турбулентності в зоні дощу з застосуванням доплерівсько-поляриметричного радіолокатора, а також метод оцінювання внеску турбулентності у вимірюваний доплерівський спектр. Запропоновано використання сукупності класичних доплерівських, а також поляриметричних і доплерівсько-поляриметричних параметрів для одночасного аналізу та виявлення турбулентних осередків у зоні дощу. Встановлено зв'язок між наявністю турбулетного руху і спотворенням форми доплерівського спектра. Запропоновано методику оцінювання зон турбулентності шляхом проведення аналізу форми доплерівського спектра без врахування статистичних моментів. Створено автоматизовану систему обробки даних доплерівсько-поляриметричного радіолокатора. Розроблено статистичний алгоритм виявлення турбулентності, що дозволяє розв'язати двохальтернативну задачу виявлення турбулентності. Створено алгоритми класифікації типу опадів і ступеня небезпеки турбулентності на базі нейронних мереж і механізму нечіткої логіки. Створено алгоритм виявлення та класифікації ступеня небезпеки турбулентності на підставі проведення нейромережевого аналізу форми доплерівського спектра. Проведено експериментальне випробування створених алгоритмів на базі нейромережевого аналізу форми доплерівського спектра. Проведено експериментальне випробування створених алгоритмів з використанням даних існуючої доплерівсько-поляриметричної метереологічної системи.

  Скачати повний текст

Розроблено метод моніторингу повітряного середовища робочої та житлової зони системою електрохімічних сенсорів амперметричного типу, що не потребують періодичних перевірок та калібрування. Досліджено масоперенос в амперометричних сенсорах, визначено зовнішні та внутрішні складові дифузійного опору. Теоретично удосконалено й експериментально досліджено математичну модель безеталонного методу моніторингу повітряного середовища, в якій інтегровано процеси відбору проби та вимірів струмових сигналів, що скорочує тривалість аналізу та підвищує точність вимірів. Розраховано основну похибку та визначено критерій достовірності вимірів безеталонним методом. Створено пристрій для безеталонного моніторингу, проведено польові випробування та підтверджено його придатність для практичного використання.

  Скачати повний текст

Експериментально досліджено характеристики розсіяного сигналу за умов багаточастотного зондування параметрів грунтів і рослинного покриву. Експерименти проведено за допомогою дистанційних методів у широкому діапазоні частот з борта літака-лабораторії ІЛ-18. Для обробки результатів експериментів використано дані радіолокаторів бічного огляду 3-х см, 23-х см і 180-ти см діапазонів, а також дані скануючого радіометра 8-ми мм діапазону. Використано дані контактних вимірів. Показано переваги багаточастотного радіолокаційного зондування над одноканальними методами для оцінки параметрів грунтів і рослинного покриву. Установлено зв'язки відбитого сигналу з гранулометричним складом грунтів, щільністю та вологістю. Показано можливості багатоканальної ідентифікації агрокультур і визначення ряду їх біометричних параметрів. Наведено результати застосування космічної інформації РБО ШСЗ "Січ-1" для оцінки агрометеорологічної ситуації в осінньо-зимовий період року.

  Скачати повний текст

Розв'язано навігаційну задачу (НЗ) космічного апарата (КА) на основі обробки знімка дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) під час орбітального руху з застосуванням знімків земної поверхні (ЗЗП) як джерела навігаційної інформації. Досліджено особливості виділення контурних ліній на ЗЗП методами обробки растрових зображень та їх ідентифікації на картографічному матеріалі за допомогою методів контурного аналізу. Зазначено, що якість ідентифікації контурів знімка підвищено методами обробки точкових зображень і досліджено особливості їх застосування. Розроблено вирішення НЗ КА на основі методу найменших квадратів за повною вибіркою. Визначено параметри виміру з використанням растрових координат ідентифікованих точок знімка та картографічних об'єктів відповідних даним точкам і нанесених на знімок моделюванням роботи сканера КА. Доведено працездатність створених алгоритмів на реальних знімках ДЗЗ.

  Скачати повний текст

З застосуванням сучасних методів контролю даних спостережень аерологічних станцій України розраховано статистичні параметри, кореляційні, взаємокореляційні та спектральні функції. Одержано кількісні параметри кореляційного зв'язку температур і геопотенціалу основних ізобаричних поверхонь, рівняння лінійної регресії для відновлення та розширення інформації. Проведено статистичне дослідження просторово-часової мінливості геопотенціалу за даними полів об'єктивного аналізу з метою розширення аерологічної інформації. Виділено спектр основних енергонесучих хвильових коливань, оцінено їх сумарну енергію та вклад у загальну енергію коливального процесу, застосовано та перевірено гідродинамічну модель відновлення синоптичних об'єктів за спектром їх частот.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено в організаціях Державної Гідрометеорологічної служби спеціалізована підсистема контролю якості даних морських берегових спостережень у межах системи АССОКА. Вперше виявлено, що довготривалі зміни аномалій висоти хвиль в прибережній зоні Азово-Чорноморського регіону характеризуються квазіперіодичними коливаннями міждесятилітнього масштабу, що вказує на зв'язок з глобальними кліматичними процесами. Вперше проведено класифікацію великомасштабних синоптичних процесів, що призводить до штормів в Азово-Чорноморському басейні. Виявлено, що на десятилітньому-міждесятилітньому масштабі відзначено зміну вітро-хвильового режиму.

  Скачати повний текст

Доведено, що для досягнення високої точності результатів GPS спостережень необхідно враховувати регіональні властивості вертикальних профілів метеорологічних величин та індексу показника заломлення (ІПЗ). Проведено аналіз точності існуючих аналітичних моделей для визначення складових зенітної тропосферної затримки за великим обсягом матеріалів аерологічних зондувань у західному регіоні України в 2002 - 2003 рр. Встановлено емпіричну залежність зміни ІПЗ водяної пари з висотою, а також оптимальні для даного регіону межі висот нейтральної атмосфери (НА), до яких потрібно враховувати суху та вологу складові ІПЗ. Розроблено метод урахування річних динамічних властивостей НА в регіоні з метою визначення сухої та вологої складових лінійної затримки сигналів супутників, який суттєво підвищує точність врахування впливу НА на супутникові спостереження.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні положення та методики врахування тропосферних затримок під час супутникових спостережень на довільних точках спостережень. Запропоновано модель урахування тропосферної затримки, яка базується на використанні метрологічних параметрів тропосфери за траєкторією поширення радіосигналу за довільних значень зенітної віддалі та виведено відповідні формули. Всебічно і грунтовно проаналізовано, запропоновано методику й алгоритм використання числових полів метеорологічних параметрів як джерела вхідних даних моделі, що дозволяє забезпечити результати спостережень актуальними й оперативними метеорологічними вимірами. Запропоновано вводити розраховані поправки за тропосферну затримку безпосередньо в результати вимірювань на станціях. З цією метою розроблено прикладне програмне забезпечення. Розроблено схему та виконано експериментальну перевірку основних положень дослідження з використанням даних перманентних станцій.

  Скачати повний текст

Запропоновано новий радіофізичний метод діагностики фізичного стану грунту зони аерації (ЗА) на глибині до 25 - 30-ти м з роздільною здатністю близько декількох десятків сантиметрів, створений на основі зондуючого сигналу з покроковою зміною його несучої частоти. Розроблено комплексну радіофізичну модель ЗА, що дозволяє одержувати розподіл електричних характеристик її шарів. Вперше експериментально досліджено залежності електричних характеристик типових порід шарів ЗА від ступеня насичення рідкими нафтопродуктами й обгрунтовано можливість застосування радіофізичного методу підповерхневого зондування для картографування просторової структури шарів, забруднених в результаті несанкціонованих витоків нафтопродуктів. Досліджено спотворення сигналів, що виникають в середовищі з частотною дисперсією фазової швидкості радіохвиль та їх затухання, якою є ЗА. Запропоновано нові математичні алгоритми обробки сигналів, що дозволяють компенсувати дані спотворення та реалізувати всю потенційну роздільну здатність досліджуваного сигналу. Вперше розроблено математичні алгоритми відтворення залежностей електричних характеристик шарів ЗА від частоти безпосередньо за результатами підповерхневого зондування. Розроблено експериментальну модель георадару, здійснено її апробацію, зокрема, проведено польові вимірювання, необхідні для виконання завдань інженерної геології. Проведено порівняльне дослідження одержаних результатів та даних контрольних наглядових свердловин. На основі чисельного методу кінцевих елементів в частотній області розроблено метод розрахунку електромагнітних полів в обмеженому просторі ЗА з представленням результату у формі, аналогічній формі представлення результатів за практичного георадарного зондування.

  Скачати повний текст

Розроблено нові схеми параметризації вертикальної турбулентної дифузії атмосферних аерозольних домішок. Запропоновано новий підхід до математичного моделювання вертикальної турбулентної дифузії - метод двопараметричної параметризації - з використанням в явному вигляді двох параметрів: середньоквадратичної швидкості вертикальних турбулентних рухів і характерного часу кореляції лагранжевої швидкості частинок аерозолю. Зазначено, що двопараметрична параметризація базується на основі кінетичного рівняння Фоккера - Планка та дозволяє здійснити певні уточнення результатів, одержаних у разі використання напівемпіричної К-теорії. Проаналізовано вплив седиментації аерозольних частинок на їх вертикальну турбулентну дифузію. Використано фізичну ідею про скорочення характерного часового лагранжевого масштабу турбулентного руху аерозольних частинок завдяки їх більш швидкому проходженню крізь турбулентні утворення в середовищі. Одержано нову формулу (параметризацію), яка виражає залежність вертикального коефіцієнта турбулентної дифузії аерозольних частинок від їх швидкості седиментації. Проаналізовано можливості використання запропонованих параметризацій для вирішення дифузійних задач прикладної метеорології.

  Скачати повний текст

Вперше отримані просторово-часові характеристики конвективних хмарних систем і виявлена роль мезоциклонів в утворенні небезпечних явищ погоди, установлений зв'язок поля вітру з динамічними процесами в конвективних хмарах. Розроблені гідродинамічна і поляризаційна моделі купчасто-дощових хмар, за допомогою яких ідентифіковані небезпечні явища погоди.

  Скачати повний текст

Вперше змодельовано сезонний хід загального вмісту атмосферного озону (ЗВО), альбедо та аерозольного індексу над Україною з високим просторовим розподілом. Побудовано поля впливу глобальних геофізичних факторів на ЗВО, альбедо та аерозольний індекс в Україні. Досліджено особливості впливу глобальних геофізичних факторів на хімічні складові та оптичні властивості атмосфери до та після виверження вулкану Пінатубо (1991 р.). Встановлено та визначено причину зростання впливу глобальних геофізичних факторів на аерозольний індекс після виверження вулкану.

  Скачати повний текст

Наведено результати числових досліджень динаміки важких газів у атмосферному примежовому шарі. Розроблено тривимірну модель гідротермодинаміки важкого газу. Система рівнянь моделі містить рівняння руху, рівняння переносу внутрішньої енергії, вперше для даних задач виведене у формі рівняння для тиску, рівняння нерозривності (з урахуванням стислості) та рівняння переносу концентрації домішки. Теплообмін з поверхнею Землі вперше для даних задач параметризовано за допомогою співвідношень для змішаної конвекції. Розв'язано спряжену задачу теплообміну холодного газу та поверхневого шару Землі. На базі розробленої моделі вивчено взаємодію хмари важкого газу з атмосферним примежовим шаром. Вивчено вплив теплообміну хмари холодного важкого газу з поверхнею Землі на динаміку хмари. Результати розрахунків порівнено з даними лабораторних і натурних експериментів.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена питанням математичного моделювання внутрішньої структури атмосферного примежового шару (АПШ) і процесів поширення і розсіяння забруднюючих речовин в нижньому шарі атмосфери на основі стандартної метеорологічної інформації. Розроблено атмосферну турбулентно-циркуляційну і дифузійну модель діагнозу і прогнозу динаміки нижнього шару атмосфери і його екологічного стану з урахуванням основних фізичних механізмів формування закономірностей просторово-часового розподілу метеорологічних величин, характеристик турбулентного обміну і перенесення забруднюючих речовин над територією України. Запропоновано методики параметризації ефектів орографії в задачі відновлення внутрішньої структури АПШ і екологічного стану нижнього шару атмосфери, класифікації умов формування внутрішньої структури АПШ, регіонального перенесення і дифузії забруднюючих речовин і її використання в задачах екологічного моніторингу. Встановлені основні закономірності розподілу характеристик турбулентно-циркуляційного режиму і екологічного стану нижнього шару атмосфери при характерних для України атмосферних процесах.

  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 метод, який дозволяє за даними стандартних метеорологічних спостережень оцінити поточний стан дифузійних властивостей нижньої частини межового шару атмосфери. Метод передбачає визначення аналога параметра Моніна - Обухова та враховує географічні, геофізичні та клімачні особливості України. З використанням архіву метеорологічних і аерологічних даних зроблено верифікацію методу та показано задовільне узгодження. Запропоновано новий параметр стійкості для визначення метеорологічного та кліматичного потенціалу забруднення атмосфери. Зроблено спробу районування території України з кліматичним потенціалом забруднення для теплого та холодного сезонів року.

  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