Автореферат (1097735), страница 5
Текст из файла (страница 5)
18: ×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå ñèãíàëîâ ðàäèîëîêàòîðà SHARAD (ñòðîãîå ðåøåíèå èàñèìïòîòèêà ïî òåîðèè ïåðåíîñà). Öèôðàìè ó êðèâûõ óêàçàíû çíà÷åíèÿ ñðåäíåãî òàíãåíñàäèýëåêòðè÷åñêèõ ïîòåðü â ñðåäå. Ãîðèçîíòàëüíàÿ ïóíêòèðíàÿ ëèíèÿ îæèäàåìûé óðîâåíüøóìà ñîãëàñíî ìîäåëè Êðàóñà2600t, мксt, мкс2020404060600 дБ-100 дБ80801001000510150База, км51015База, кмÐèñ.
19: Äâóõïîçèöèîííîå çîíäèðîâàíèå äâóìåðíîé ñëîèñòîé ñðåäû (ñëåâà è ñïðàâà, ñîîòâåòñòâåííî ÒÌ è ÒÅ ïîëÿðèçàöèÿ). Ïðîôèëè îòðàæåííîãî ñèãíàëà ïîêàçàíû â çàâèñèìîñòè îò ðàññòîÿíèÿ ìåæäó àíòåííàìè.27P,dB1921830.0011740.000816500.00060.0004 0.0002t,Μs102030Ðèñ. 20: Ñðàâíåíèå àñèìïòîòè÷åñêèõ ðåøåíèé òåîðèè ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè ðåçóëüòàòàìè çîíäèðîâàíèÿ îðáèòàëüíûì ðàäèîëîêàòîðîì SHARAD [7]. Ñèãíàëðàäèîëîêàòîðà ïîñëå ñîãëàñîâàííîé ôèëüòðàöèè è èîíîñôåðíîé êîððåêöèè (ñïëîøíàÿ ëèíèÿ) è àñèìïòîòèêà ðåøåíèÿ óðàâíåíèÿ ïåðåíîñà (ïóíêòèðíûå ëèíèè). Çíà÷åíèÿ ñðåäíåãîòàíãåíñà ïîòåðü â ñðåäå tan δ óêàçàíû öèôðàìè.
Ïîëîñà Ë×Ì ñèãíàëà 15-25 ÌÃö. Íà ýêñïåðèìåíòàëüíîé çàïèñè õîðîøî ðàçëè÷èìû îòðàæåíèÿ îò äíåâíîé ïîâåðõíîñòè è ïîäîøâûëåäÿíîãî ùèòà.synthetic aperturex3 ,x4z1y1 ,y2x1 ,x2z2iceoceanÐèñ. 21: Ðàäèîëîêàöèÿ ðåëüåôíîé ñôåðè÷åñêîé ïîâåðõíîñòè íåáåñíîãî òåëà.28Íà îñíîâå ïðåäëîæåííîãî ïîäõîäà ïðîâåäåí îáøèðíûé öèêë ðàñ÷åòîâïî ãëóáèííîé ðàäèîëîêàöèè Ìàðñà ÷åðåç ôëóêòóèðóþùóþ èîíîñôåðó (ðàçä.4.2 - 4.9) è ðåëüåôíóþ ïîâåðõíîñòü ïëàíåòû (4.10-4.15). Îöåíåíû îñíîâíûåïàðàìåòðû ðàäèîëîêàöèîííûõ ñèãíàëîâ (äåãðàäàöèÿ ïèêîâîé àìïëèòóäû èóøèðåíèå ñæàòîãî Ë×Ì èìïóëüñà, ðèñ.
22). Ïðîâåäåíû îöåíêè ýôôåêòèâíîñòè àïåðòóðíîãî ñèíòåçà â óñëîâèÿõ èîíîñôåðíûõ ôëóêòóàöèé. Èññëåäîâàíûâîçìîæíîñòè îáíàðóæåíèÿ îêåàíà íà Ãàíèìåäå ïî äàííûì ãëóáèííîé ðàäèîëîêàöèè. Âîïðîñû êîððåêöèè ñèñòåìàòè÷åñêèõ èñêàæåíèé ôàçû ñèãíàëîâ âñëîèñòîé äèñïåðãèðóþùåé ñðåäå îáñóæäàþòñÿ îòäåëüíî â ðàçäåëå 4.9.dB-30-20-10Hann01020166930132640501053 83666460528704198033390100t, µs-20-40-60-80-100-120Ðèñ. 22: ×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå èîíîñôåðíûõ èñêàæåíèé Ë×Ì ñèãíàëîâ ãëóáèííîéðàäèîëîêàöèè ïðè àíèçîòðîïíûõ ôëóêòóàöèÿõ ïëîòíîñòè ïëàçìû.
Äèàïàçîí 4.5 - 5.5 ÌÃö(÷åòâåðòûé ðàáî÷èé äèàïàçîí èíñòðóìåíòà MARSIS). Òîëùèíà èîíîñôåðíîãî ñëîÿ H =15 êì, ïëàçìåííàÿ ÷àñòîòà èîíîñôåðû fp0 = 4 ÌÃö. Ñïëîøíàÿ è ïóíêòèðíàÿ êðèâûåñîîòâåòñòâóþò çíà÷åíèÿì σx = 333 ì è σx = 1669 ì. ãëàâå 5 èçëàãàþòñÿ ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé ïî ìèêðîâîëíîâîé ðàäèîìåòðèè äîæäåâûõ îñàäêîâ (Ðèñ.
23). Íà îñíîâå ÷èñëåííîãî ðåøåíèÿ çàäà÷è ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ íà òåëå âðàùåíèÿ ïîëó÷åíûõàðàêòåðèñòèêè ïîãëîùåíèÿ è ðàññåÿíèÿ ìèêðîâîëíîâîãî èçëó÷åíèÿ äîæäåìðàçëè÷íîé èíòåíñèâíîñòè (ðèñ. 24). Ïðîâåäåíî ÷èñëåííîå ðåøåíèå óðàâíåíèÿïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ ìèëëèìåòðîâîãî äèàïàçîíà â äîæäåâîé ñðåäå.Ïî ðåçóëüòàòàì ìîäåëèðîâàíèÿ ïîêàçàíî, ÷òî òåïëîâîå èçëó÷åíèå êóáè÷åñêîé äîæäåâîé ÿ÷åéêè (ðèñ.
25) ñ îðèåíòèðîâàííûìè íåñôåðè÷åñêèìèêàïëÿìè äîæäÿ îáëàäàåò ÿðêî âûðàæåííîé ïîëÿðèçàöèåé â øèðîêîì äèà29космичейскиаппаратмикроволновойрадиометрдиагра м ма нап ра вленностиоблакодождеваяячейкапсодтилаюящаповхерностьÐèñ. 23: Ìèêðîâîëíîâàÿ ðàäèîìåòðèÿ äîæäåâûõ îñàäêîâ èç êîñìîñà (ñõåìà ýêñïåðèìåíòà).ïàçîíå óãëîâ. Óãëîâîå ðàñïðåäåëåíèå ðàäèîÿðêîñòíîé òåìïåðàòóðû èçëó÷åíèÿ, èíòåãðàëüíî ðåãèñòðèðóåìîé ïðèáîðîì ñî âñåé íàáëþäàåìîé ïîâåðõíîñòè äîæäåâîé ÿ÷åéêè, áëèçêî ê ñîîòâåòñòâóþùåìó óãëîâîìó ðàñïðåäåëåíèþîäíîðîäíîãî ïëîñêîãî ñëîÿ äîæäåâûõ îñàäêîâ (ðèñ.
26).  òî æå âðåìÿ, ñòåïåíü ïîëÿðèçàöèè òåïëîâîãî ðàäèîèçëó÷åíèÿ äîæäåâîé ÿ÷åéêè çíà÷èòåëüíîìåíüøå ñòåïåíè ïîëÿðèçàöèè èçëó÷åíèÿ ïëîñêîãî ñëîÿ (ðèñ. 27). Òåì ñàìûì,ïîêàçàíà îïðåäåëÿþùàÿ ðîëü ÿ÷åèñòîé ñòðóêòóðû äîæäåâûõ îñàäêîâ â ôîðìèðîâàíèè ïðîñòðàíñòâåííî-óãëîâîãî ðàñïðåäåëåíèÿ èíòåíñèâíîñòè è ïîëÿðèçàöèè íàáëþäàåìîãî òåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ, è íåîáõîäèìîñòü ðàññìîòðåíèÿïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ â òðåõìåðíî-íåîäíîðîäíîé ðàññåèâàþùåé ñðåäå äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ è àíàëèçà ïîëåé ðàäèîòåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ ðåàëüíûõ äîæäåâûõîñàäêîâ.30σext, σabs, Нп/км100 мм/ч690 мм/ч80 мм/ч570 мм/ч60 мм/ч450 мм/ч100 мм/ч90 мм/ч80 мм/ч70 мм/ч60 мм/ч50 мм/ч340 мм/ч30 мм/ч240 мм/ч20 мм/ч30 мм/ч110 мм/ч20 мм/ч10 мм/ч5 мм/ч1 мм/ч5 мм/ч1 мм/ч00.511.522.5Θ3Ðèñ. 24: Ðàäèàöèîííûå õàðàêòåðèñòèêè äîæäåâûõ îñàäêîâ ðàçëè÷íîé èíòåíñèâíîñòè íàäëèíå âîëíû 8 ìì â çàâèñèìîñòè îò íàïðàâëåíèÿ ðàñïðîñòðàíåíèÿ.
Ëåâàÿ ÷àñòü ãðàôèêàθ < π/2 ýêñòèíêöèÿ, ïðàâàÿ ÷àñòü ãðàôèêà θ > π/2 èñòèííîå ïîãëîùåíèå. Ñïëîøíûåêðèâûå âåðòèêàëüíàÿ ïîëÿðèçàöèÿ, ïóíêòèðíûå êðèâûå ãîðèçîíòàëüíàÿ ïîëÿðèçàöèÿ.исходящее излучениеУгол зренияzθYyXZTxподстилающая поверхностьÐèñ. 25: Ñõåìàòè÷åñêîå èçîáðàæåíèå ðàäèîòåïëîâîé âû÷èñëèòåëüíîé ìîäåëè äîæäåâîéÿ÷åéêè.31I,KΤz =3 T1 = 300 K T2 = 300 K RR = 40 mmh580560540520500480460Μz0.20.40.60.81Ðèñ. 26: Ïåðâûé ïàðàìåòð Ñòîêñà I òåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ äîæäåâûõ îñàäêîâ.
Ñïëîøíàÿêðèâàÿ ñïëîøíîé ïëîñêèé ñëîé òîëùèíû 3 êì, òî÷êè êóáè÷åñêàÿ ÿ÷åéêà 3 õ 3 õ 3êì. Èíòåíñèâíîñòü îñàäêîâ 40 ìì/÷, äëèíà âîëíû 8 ìì. Òåðìîäèíàìè÷åñêàÿ òåìïåðàòóðàñðåäû T2 = 300 K , ðàäèîÿðêîñòíàÿ òåìïåðàòóðà ïîäñòèëàþùåé ïîâåðõíîñòè T1 = 300 K .Q,KΤz =3 T1 = 300 K T2 = 300 K RR = 40 mmh8642Μz0.20.40.60.81Ðèñ.
27: Âòîðîé ïàðàìåòð Ñòîêñà Q òåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ äîæäåâûõ îñàäêîâ. Ñïëîøíàÿêðèâàÿ ñïëîøíîé ïëîñêèé ñëîé òîëùèíû 3 êì, òî÷êè êóáè÷åñêàÿ ÿ÷åéêà 3 õ 3 õ 3êì. Èíòåíñèâíîñòü îñàäêîâ 40 ìì/÷, äëèíà âîëíû 8 ìì. Òåðìîäèíàìè÷åñêàÿ òåìïåðàòóðàñðåäû T2 = 300 K , ðàäèîÿðêîñòíàÿ òåìïåðàòóðà ïîäñòèëàþùåé ïîâåðõíîñòè T1 = 300 K .32Îñíîâíûå ðåçóëüòàòû äèññåðòàöèèÏðåäëîæåí íîâûé îáùèé ñïîñîá ó÷åòà äèñïåðñèè äëèí ïóòåé ðàñïðîñòðàíåíèÿ ðàññåÿííîãî èçëó÷åíèÿ â ìàëîóãëîâîì ïðèáëèæåíèè òåîðèè ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ, çíà÷èòåëüíî ïîâûøàþùèé òî÷íîñòü ðåøåíèÿ ïî ñðàâíåíèþñ ðàíåå èçâåñòíûìè ïîäõîäàìè.
Íà îñíîâå ìàëîóãëîâûõ ïðèáëèæåíèé íîâîãîòèïà ïðåäëîæåíû ýôôåêòèâíûå ÷èñëåííûå ñõåìû ðåøåíèÿ óðàâíåíèÿ ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ ñ ðàçäåëåíèåì êîìïîíåíò ðåøåíèÿ. Ïî ïðåäëîæåííîé ñõåìåïðîâåäåíû ðàñ÷åòû ïîëåé ñîñðåäîòî÷åííûõ è êîëëèìèðîâàííûõ èñòî÷íèêîâèçëó÷åíèÿ â ñðåäàõ ñ ñèëüíî àíèçîòðîïíûì ðàññåÿíèåì. Ïðîâåäåíû ðàñ÷åòûðàñïðîñòðàíåíèÿ êîðîòêèõ èìïóëüñîâ èçëó÷åíèÿ, â ò.÷. c ëèíåéíîé è êðóãîâîéïîëÿðèçàöèåé.Èññëåäîâàíû ïîëÿ óçêèõ ïó÷êîâ èçëó÷åíèÿ â íåîäíîðîäíîé ñðåäå.
Ïîëó÷åíû ñîîòíîøåíèÿ ñèììåòðèè îñîáåííîñòåé óãëîâîãî è ïðîñòðàíñòâåííîãîðàñïðåäåëåíèÿ èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ òî÷å÷íîãî ìîíîíàïðàâëåííîãî èñòî÷íèêà â ðàññåèâàþùåé ñðåäå. Ïðîâåäåíû ðàñ÷åòû ÷àñòîòíûõ ñïåêòðîâ èìïóëüñíûõ è ìîäóëèðîâàííûõ ïó÷êîâ èçëó÷åíèÿ â ñðåäå ñ ñèëüíî àíèçîòðîïíûì ðàññåÿíèåì.
Ïðîâåäåíû ðàñ÷åòû âèäèìîñòè àâèàöèîííûõ è ìîðñêèõ íàâèãàöèîííûõ ëàçåðíûõ ìàÿêîâ â òóìàíå.Èññëåäîâàíî ðàñïðîñòðàíåíèå óçêèõ ïó÷êîâ èçëó÷åíèÿ â ðàññåèâàþùåé ñðåäå ñ ãðàäèåíòîì êîýôôèöèåíòà ïðåëîìëåíèÿ.  ìàëîóãëîâîì ïðèáëèæåíèè òåîðèè ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ ïîëó÷åíû àñèìïòîòè÷åñêèå ðåøåíèÿóðàâíåíèÿ ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ äëÿ îñíîâíûõ ôóíäàìåíòàëüíûõ òèïîâ èñòî÷íèêîâ èçëó÷åíèÿ (ïëîñêèé ìîíîíàïðàâëåííûé, òî÷å÷íûé èçîòðîïíûé, òî÷å÷íûé ìîíîíàïðàâëåííûé) â ñðåäå ñ ãðàäèåíòîì êîýôôèöèåíòà ïðåëîìëåíèÿ.Èññëåäîâàí ýôôåêò ñëàáîé ëîêàëèçàöèè â ïðåëîìëÿþùèõ ñðåäàõ.Ïîñòðîåíà êîëè÷åñòâåííàÿ òåîðèÿ ýôôåêòà ãàëî îáðàòíîãî ðàññåÿíèÿóçêîãî ïó÷êà â ñðåäå ñ ñèëüíî àíèçîòðîïíûì ðàññåÿíèåì.Èññëåäîâàíû èñêàæåíèÿ ðàäèîëîêàöèîííûõ ñèãíàëîâ ëîêàòîðîâ ñ ñèíòåçèðîâàííîé àïåðòóðîé â ñëó÷àéíî-íåîäíîðîäíîé èîíîñôåðå.
Ïðîâåäåíû èññëåäîâàíèÿ ýôôåêòèâíîñòè àïåðòóðíîãî ñèíòåçà.Èññëåäîâàíî ðàññåÿíèå ðàäèîëîêàöèîííûõ ñèãíàëîâ íà ïîâåðõíîñòíîìðåëüåôå íåêîòîðûõ ãåîëîãè÷åñêèõ ïîäðàçäåëåíèé Ìàðñà è Ãàíèìåäà.Íà îñíîâå îïóáëèêîâàííûõ íàáëþäàòåëüíûõ äàííûõ ïîñòðîåíà ýëåêòðîôèçè÷åñêàÿ ìîäåëü ìàðñèàíñêèõ ïîëÿðíûõ ëüäîâ. Èññëåäîâàíî ðàñïðîñòðàíåíèå ðàäèîëîêàöèîííûõ èìïóëüñîâ â òîëùå ñëîèñòûõ ëåäÿíûõ îòëîæåíèé. Ïðåäëîæåíû ìåòîäèêè îöåíêè ýëåêòðè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ñðåäû.
Ñäåëàíû îöåíêè ýëåêòðè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñåâåðíîãî ïîëÿðíîãî ëåäÿíîãî ùèòà Ìàðñà.Ïðåäëîæåíû àäàïòèâíûå àëãîðèòìû êîððåêöèè ñèñòåìàòè÷åñêèõ ôàçîâûõ èñêàæåíèé ðàäèîëîêàöèîííûõ ñèãíàëîâ â èîíîñôåðå ñ âûñîêîé óñòîé33÷èâîñòüþ ê àääèòèâíûì øóìàì è ñëó÷àéíûì ôàçîâûì ôëóêòóàöèÿì âîëí âòóðáóëåíòíîé ñðåäå.Âû÷èñëåíû õàðàêòåðèñòèêè ïîãëîùåíèÿ è ðàññåÿíèÿ ìèêðîâîëíîâîãî ðàäèîèçëó÷åíèÿ äîæäåì ðàçëè÷íîé èíòåíñèâíîñòè. Ïðîâåäåíî ÷èñëåííîåðåøåíèå óðàâíåíèÿ ïåðåíîñà òåïëîâîãî ðàäèîèçëó÷åíèÿ ìèëëèìåòðîâîãî äèàïàçîíà â ïëîñêîì ñëîå äîæäÿ è äîæäåâîé ÿ÷åéêå. Ïîëó÷åíû îöåíêè óãëîâîãîðàñïðåäåëåíèÿ èíòåíñèâíîñòè è ïîëÿðèçàöèè òåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ äîæäåâûõÿ÷ååê. Ïîêàçàíà îïðåäåëÿþùàÿ ðîëü ÿ÷åèñòîé ñòðóêòóðû äîæäåâûõ îñàäêîââ ôîðìèðîâàíèè ïðîñòðàíñòâåííîãî è óãëîâîãî ðàñïðåäåëåíèÿ èíòåíñèâíîñòèè ïîëÿðèçàöèè òåïëîâîãî ðàäèîèçëó÷åíèÿ.Ñïèñîê ëèòåðàòóðû[1] Äîëèí Ë.Ñ.
Î ðàññåÿíèè ñâåòà â ñëîå ìóòíîé ñðåäû. // Èçâ. âóçîâ. Ðàäèîôèçèêà. 1964. Ò. 7. Ñ. 380-382.[2] Ëåíîáëü Æ. Ï. Ïåðåíîñ ðàäèàöèè â ðàññåèâàþùèõ è ïîãëîùàþùèõ àòìîñôåðàõ. Ñòàíäàðòíûå ìåòîäû ðàñ÷åòà. Ë.:Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1990. 264ñ.[3] Äåéðìåíäæàí Ä. Ðàññåÿíèå ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ ñôåðè÷åñêèìèïîëèäèñïåðñíûìè ÷àñòèöàìè. Ì.: Ìèð, 1971. 167 c.[4] Áàðòåíåâà Î. Ä. Èíäèêàòðèñû ðàññåÿíèÿ ñâåòà â ïðèçìåííîì ñëîå àòìîñôåðû // Èçâ.