Індекс рубрикатора НБУВ: П03 с + Д23 с141.28

Рубрики:

Ґрунтознавство

Метеорологія

Шифр НБУВ: ДС41953 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено особливості та закономірності залежності інтенсивності віддзеркаленого радіолокаційного сигналу від радіогеохарактеристик 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.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д23 с141.28

Рубрики:

Метеорологія

Шифр НБУВ: РА326483 Пошук видання у каталогах НБУВ 

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.

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 складною 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 радіолокаційних системах з синтезованою апаратурою антени (БПРСА) з метою підвищення якості формування зображень земної 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.

Розроблено теоретичні та практичні засади створення багатопозиційних систем дистанційного зондування авіаційно-космічного базування на підставі оптимізації алгоритмів просторово-часової обробки стохастичних полів. Досліджено моделі сигнальних полів у багатопозиційних раділокаційних систем з синтезуванням апертури антени (РСА). Розроблено принципи градієнтної оптимізації просторової конфігурації систем дистанційного зондування за різними критеріями. Створено теорію, методи й алгоритми оптмальної та квазіоптимальної сумісної обробки у багатопозиційних системах з синтезуванням апертури антени для різних моделей поверхні. Розроблено теорію, методи й алгоритми оптимального та квазіоптимального виявлення малорозмірних і просторово-протяжних об'єктів з характерними законами відбиття у багатопозиційних РСА. Розвинуто теорію та наведено методи й агоритми відтворення карт висот рельєфу поверхні у багатопозиційних інтерферометричних системах з синтезуванням апертури антени з нестаціонарними базами для функціонально-детермінованих та стохастичних моделей відбитих сигналів. Розроблено методи та критерії вибору груп сигналів у багатопозиційних системах з синтезуванням апертури антенн з урахуванням особливостей просторово-часової обробки. Досліджено доцільність використання шумоподібних сигналів у системах дистанційного зондування. Проаналізовано принципи створення та характеристки багатопозиційних РСА, які базуються на використанні сигналів, випромінених іншими радіотехнічними системами та, зокрема, навігаційними супутниками.

З метою підвищення ефективності визначення параметрів іоносфери за умов дистанційного моніторингу іоносфери Землі за методом некогерентного розсіяння (НР) у широкому інтервалі висот розглянуто питання узагальнення теорії та практики зондування обробки сигналу некогерентного розсіяння, а також багатопараметричної ідентифікації стану плазми за автокореляційними функціями цього сигналу. Розроблено теоретичні положення, сформульовано принципи побудови систем імпульсного зондування й обробки, створено алгоритми їх функціонування за умов синтезу інформаційних технологій, адаптованих до особливостей некогерентного розсіяння радіохвиль. Модифіковано методи й алгоритми аналізу та обробки сигналу розсіяння, що сприяє подальшому розвитку теорії розв'язку зворотньої задачі електродинаміки. Обгрунтовано структуру спеціалізованого пристрою багатоканальної обробки. Синтезовано загальну структуру апаратурних засобів для їх спільної взаємодії з багаторівневою комп'ютерною мережею у випадку функціонування у складі міжнародної мережі радарів НР. Створено локальну базу даних радара. Розроблено прикладне програмне забезпечення, одержано нові експериментальні дані про структуру та динаміку іоносферної плазми в інтервалі висот 100 - 1 500 км.

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.

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.

Запропоновано підходи до знаходження параметрів хмар і опадів за моментами доплерівських спектрів, що вимірюються за допомогою доплерівських метеорологічних радіолокаторів, для випадків релеєвського розсіяння та розсіяння Мі на краплях. Установлено, що концентрацію й ефективний діаметр крапель необхідно вважати незалежними параметрами. Для літакового радіолокатора з синтезованою апертурою розроблено методи, що дозволяють за сигналами, відбитими від земної поверхні, оцінювати кут орієнтації променя антени для точного розрахунку доплерівського центроїда та знаходити прискорення літака через автофокусування шляхом оптимізації контрасту за багатопоглядовим зображенням. Методи впроваджено в літаковому радіолокаторі, що дозволило суттєво спростити навігаційну систему радіолокатора та зменшити її вартість. Удосконалено фільтри на базі вейвлетного перетворення, призначені для видалення спекл-шуму на радіолокаційних зображеннях, одержаних за допомогою радіолокатора з синтезованою апертурою. Знайдено формули для вибору порогових значень для цих фільтрів. Запропоновано критерій однорідності для фільтра Лі з вікном, адаптивним за розміром та формою.

Рассмотрено влияние метеорологических параметров на радиофизические данные дистанционного зондирования Земли. Показана суточная динамика температур, влажности грунта и растительного покрова на тестовом полигоне. Проведено сравнение с данными государственной гидрометеорологической сети.

Розглянуто формалізацію та розробки способу рішення задачі оптимізації просторового розміщення радіолокаційного засобу на місцевості. Радіолокаційний засіб розглянуто як частину існуючої системи радіолокаційної розвідки, елементи якої просторово розподілені на місцевості. Запропонований спосіб дозволяє кількісно оцінювати якість позиції РЛС. Він враховує характер рельєфу району вибору позиції, розміщення на позиції об'єктів, технічні характеристики радіолокаційного засобу та особливості рішення задач радіолокаційного забезпечення споживачів інформації в загальній системі радіолокаційної розвідки. Запропонований спосіб базується на автоматизованому комплексному аналізі цифрової картографічної інформації.

Рассмотрены вопросы дистанционного зондирования ионосферы Земли радиолокаторами некогерентного рассеяния. Освещены особенности измерений характеристик сигнала рассеяния на различных высотных уровнях. Указано, что условия радиофизических измерений могут существенно отличаться и в результате возникает необходимость в синтезе составных сигналов, максимально адаптированных к изменениям характера рассеяния вдоль направления зондирования. Показано, что для формирования в сигналах свойств, позволяющих улучшить временное и пространственное разрешение, требуется специфическое кодирование элементов зондирующих посылок, в процессе обработки способствующее учету случайного характера рассеяния и особенностям поведения ионосферной плазмы в условиях существенных изменений с высотой концентраций электронов.

Приведено принципи побудови лазерних локаторів (лідарів) на підставі комбінаційного розсіювання світлового випромінювання. Приведено результати математичного моделювання роботи лідара для зондування атмосферного середовища.

Рассмотрены параметры шероховатостей почвенного покрова, влияющие на радиофизические данные дистанционного зондирования Земли. Показаны характерные особенности спектров почвенного покрова на тестовом полигоне. Для поверхностей сельскохозяйственных полей выделены три наиболее часто встречающихся периодичности. Проведенные исследования при большом объеме экспериментальных данных позволят учитывать влияние шероховатости квазирегулярных сельскохозяйственных поверхностей на отраженный сигнал без проведения трудоемких наземных измерений, а лишь на основании информации о типе почвы и способе ее обработки.

Рассмотрены структурность почвенного покрова и ее влияние на радиофизические данные дистанционного зондирования Земли. Показаны характерные особенности почв на тестовом полигоне.

Рассмотрены параметры шероховатостей почвенного покрова, влияющие на радиофизические данные дистанционного зондирования Земли. Показаны характерные особенности почв на тестовом полигоне. Создан фонд информации о состоянии полей на тестовом полигоне на протяжении ряда лет синхронно с летными исследованиями, что дает возможность эффективно использовать полученную наземную информацию при моделировании отражения радиоволн для некоторых типов поверхностей.

Порівняно розрахунки за аналітичним виразом залежності коефіцієнта корекції радіолокаційного сигналу за кутом місця з відомими експериментальними даними. Показано розроблену структурну схему автоматичної корекції та видалення гравітаційної складової під час оцінювання інтенсивності турбулентності.

Вместо традиционного для радиолокационной поляриметрии векторно-матричного описания сигналов и поляризационных характеристик радиолокационных объектов предложена единая обобщенная математическая модель сигналов и объектов дистанционного зондирования на основании математического аппарата комплексных чисел с двойной мнимой единицей. Получено аналитическое выражение оператора рассеяния, раздельно описывающего амплитудные, фазовые и поляризационные преобразования сигнала при его отражении объектом. Установлена взаимосвязь параметров предложенного оператора рассеяния с инвариантными поляризационными характеристиками объекта и показана его независимость от поляризации сигналов зондирования и приема. Представлены результаты аналитической и численной проверки адекватности полученных выражений, показана методика их применения.

Рассмотрены особенности формирования поля отраженных волн при акустическом зондировании атмосферного пограничного слоя с позиций волновой оптики и теории антенн. Обоснована необходимость учета волновых свойств направленных звуковых пучков при анализе принимаемого сигнала.