Delist.ru

Пассивно-активная радиометрия в дистанционных измерениях (07.09.2007)

Автор: Пелюшенко Сергей Анатольевич

ПЕЛЮШЕНКО

Сергей Анатольевич

ПАССИВНО-АКТИВНАЯ РАДИОМЕТРИЯ

В ДИСТАНЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЯХ

Специальнось 01.04.01 – Приборы и методы экспериментальной физики

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора физико-математических наук

Нижний Новгород 2007

Работа выполнена в Федеральном государственном научном учреждении «Научно-исследовательский радиофизический институт» Федерального агентства по науке и инновациям (ФГНУ «НИРФИ» Роснауки, г. Н. Новгород).

Научный консультант: доктор физико-математических наук,

профессор

Кисляков Альберт Григорьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор

Андреев Герман Андреевич,

доктор физико-математических наук,

старший научный сотрудник

Зинченко Игорь Иванович,

доктор физико-математических наук,

профессор

Пирогов Юрий Андреевич,

Ведущая организация: Нижегородский Государственный университет им. Н.И. Лобачевского (г. Н. Новгород)

Защита состоится «21» декабря 2007 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д 002.231.03 при Институте радиотехники и электроники РАН (ИРЭ РАН) по адресу: 125009, Москва, ул. Моховая, д.11, корп.7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИРЭ РАН.

Автореферат разослан «___»___________2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Д 002.231.03

к.ф.-м.н. Перцовский М.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

. В микроволновом диапазоне длин волн эти ограничения в ряде случаев носят принципиальный характер. Эти ограничения определяются существенным уменьшением контраста от объекта при наблюдениях в частотных диапазонах вблизи линий поглощения атмосферных газов, особенно в неблагоприятных метеоусловиях, что существенно снижает возможности применения методов пассивной радиометрии при исследованиях окружающей среды и в антенных измерениях. В наибольшей степени эти ограничения проявляются при проведении радиометрических измерений в лабораторных условиях. Аналогичные ограничения возникают в длинноволновом диапазоне длин волн при наблюдениях объектов на фоне атмосферы за счет роста интенсивности распределенного фонового космического излучения.

Определение физических параметров исследуемых объектов по наблюдаемым радиационным контрастам в микроволновом диапазоне длин волн связано также с необходимостью учета технических характеристик приемной антенны и средств измерений. Кроме того, в связи с освоением терагерцового диапазона длин волн, указанные выше ограничения на условия формирования сигнала от исследуемых объектов являются определяющими при исследованиях природной среды, что существенно уменьшает эффективность применения методов пассивной радиометрии при радиофизических исследованиях объектов окружающей среды как в условиях натурных наблюдений, так и в условиях закрытых помещений.

Поиск направлений в преодолении ограничений метода пассивной радиометрии и расширении рабочего диапазона длин волн представляется чрезвычайно актуальной задачей.

Другой актуальной задачей на современном этапе развития методов пассивной радиометрии является повышение точности определения физических параметров исследуемых объектов по наблюдаемым контрастам с поляризационными характеристиками, существенно отличающимися от фонового излучения за счет исключения неопределенности параметров измерительной радиометрической системы и уменьшения влияния вариаций условий контрастообразования на результаты измерений. Одним из направлений преодоления существующих ограничений методов пассивной радиометрии является развитие метода поляризационных радиометрических измерений, который был разработан и впервые реализован в НИРФИ для дистанционного контроля температуры водной поверхности по наблюдаемой интенсивности собственного теплового излучения на ортогональной поляризации.

Указанные выше обстоятельства дают основания считать, что тематика исследований, представленная в диссертации, является актуальной для современной радиофизики в части, которая связана с развитием радиометрических методов в исследованиях окружающей среды и технике антенных измерений.

Цели работы

1. Развитие метода пассивно-активной радиометрии и принципов построения устройств пассивно-активной радиометрии обеспечивающего высокую точность измерений параметров антенн в широком диапазоне длин волн, включая микроволновый диапазон длин волн вне окон прозрачности атмосферы, который сравним по точности с методом калибровки по «черным» дискам.

2. Развитие поляризационных радиометрических методов дистанционных измерений физических параметров двухслойных сред на поверхности воды методически исключающих влияние характеристик приемной антенной системы и существенно уменьшающих влияние вариаций метеорологических условий на формирование поляризационных контрастов, а также разработка устройств дистанционных измерений параметров разливов нефти на поверхности воды по наблюдаемым поляризационным контрастам.

Научная новизна. Достижение поставленных целей в области дистанционного зондирования и антенных измерений в диссертации предложено решать методом пассивной и пассивно – активной радиометрии с использованием подсветки объекта исследований мощным источником широкополосного шумового сигнала. Эффективность метода пассивно-активной радиометрии была впервые продемонстрирована при измерениях коэффициента отражения эталонного «черного» диска в составе комплекса абсолютных измерений по методу «искусственной» Луны, когда в качестве источника внешней шумовой подсветки использовалось радиоизлучение Солнца.

загрузка...