Диссертация (1097736), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Â.À.Êîòåëüíèêîâà ÐÀÍ, ïðîåêòîâ Ðîññèéñêîãî ôîíäà ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé, äîãîâîðà î ñîòðóäíè÷åñòâå ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÌÃÓñ Èíñòèòóòîì àýðîíîìèè Ìàêñà Ïëàíêà (Ãåðìàíèÿ), òåìàòè÷åñêèõ ïðîãðàììÌåæäóíàðîäíîãî èíñòèòóòà êîñìè÷åñêîé íàóêè (Áåðí, Øâåéöàðèÿ), íàó÷íîèññëåäîâàòåëüñêèõ ïðîãðàìì Íåìåöêîãî àýðîêîñìè÷åñêîãî èíñòèòóòà (DLR) èÅâðîïåéñêîãî êîñìè÷åñêîãî àãåíòñòâà (ESA). ×àñòü ðàáîòû âûïîëíåíà ïðè ïîääåðæêå ãðàíòà ÐÔÔÈ 13-02-12065 îôè-ì "Ôóíäàìåíòàëüíûå çàäà÷è ìèêðîâîëíîâîãî äèñòàíöèîííîãî çîíäèðîâàíèÿ Çåìëè èç êîñìîñà".Íàó÷íûå ïîëîæåíèÿ äèññåðòàöèè è ðàçðàáîòàííûå íà èõ îñíîâå ìåòîäèêè,àëãîðèòìû è ïðîãðàììû èñïîëüçîâàëèñü äëÿ ñîâìåñòíûõ èññëåäîâàíèé â ñëåäóþùèõ îðãàíèçàöèÿõ: Ìîñêîâñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò, ÈÐÝ ÐÀÍ,MPAe, Universita La Sapienza (Rome).Ëè÷íûé âêëàä ñîèñêàòåëÿ. ñïèñîê ïîëîæåíèé, âûíîñèìûõ íà çàùèòó, âêëþ÷åíû ðåçóëüòàòû è âûâîäû, â êîòîðûõ âêëàä ñîèñêàòåëÿ ÿâëÿåòñÿ îïðåäåëÿþùèì.Àïðîáàöèÿ ðàáîòûÎñíîâíûå ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé îïóáëèêîâàíû â íàó÷íûõ æóðíàëàõ èïðåäñòàâëåíû íà êîíôåðåíöèÿõ, â ò.÷.
Ìåæäóíàðîäíûõ Áàéêàëüñêèõ Êîíôåðåíöèÿõ Ìîëîäûõ Ó÷åíûõ (ÁØÔÔ) (Èðêóòñê, 2002 - 2007), ÌåæäóíàðîäíûõÌèêðîñèìïîçèìóìàõ ïî Ñðàâíèòåëüíîé Ïëàíåòîëîãèè (Ìîñêâà, ÃåîÕè, 20032007), Ãåíåðàëüíîé Àññàìáëåå Åâðîïåéñêîãî ñîþçà Íàóê î Çåìëå (Austria, Wien,2007), Ëîìîíîñîâñêèõ ÷òåíèÿõ (Ìîñêâà, ÌÃÓ,2004, 2005), íàó÷íîé êîíôåðåíöèè"Ñâåðõøèðîêîïîëîñíûå ñèãíàëû â ðàäèîëîêàöèè, ñâÿçè è àêóñòèêå"(Ìóðîì, 1-3èþëÿ 2003 ã.), Âñåðîññèéñêèõ íàó÷íûõ êîíôåðåíöèÿõ "Ïðîåêòèðîâàíèå èíæåíåðíûõ è íàó÷íûõ ïðèëîæåíèé â ñðåäå MatLab"(Ñ.-Ïåòåðáóðã, 2007, Àñòðàõàíü,ìàé 2009), åæåãîäíûõ ñåìèíàðàõ "Ôèçèêà àâðîðàëüíûõ ÿâëåíèé"(Àïàòèòû, 2008,2009), General Assembly of the International Union of Radio Science (Chicago,Illinois, USA August 7-16, 2008), Ìåæäóíàðîäíîé êîíôåðåíöèè ïî àâèàöèîí10íîé è ñïóòíèêîâîé ìåòåîðîëîãèè ïàìÿòè ïðîôåññîðà Ñ.Â.
Ñîëîíèíà (ÑàíêòÏåòåðáóðã, Ðîññèéñêèé ãîñóäàðñòâåííûé ãèäðîìåòåîðîëîãè÷åñêèé óíèâåðñèòåò,7-10 îêòÿáðÿ 2008), XXIII Âñåðîññèéñêàÿ íàó÷íàÿ êîíôåðåíöèÿ "Ðàñïðîñòðàíåíèå ðàäèîâîëí 23-26 ìàÿ 2011 ãîäà (îê. 150 ó÷àñòíèêîâ) ÌåæäóíàðîäíûõÑèìïîçèóìàõ ïî Àòìîñôåðíîé Ðàäèàöèè è Äèíàìèêå "ÌÑÀÐ(Ä)"(2004, 2006,2009, 2011, ÑïáÃÓ, Ñ.Ïåòåðáóðã-Ïåòðîäâîðåö) XVII Ìåæäóíàðîäíîì ñèìïîçèóìå "Îïòèêà àòìîñôåðû è îêåàíà. Ôèçèêà àòìîñôåðû"( 28 èþíÿ - 1 èþëÿ 2011ãîäà, ÈÀÎ ÑÎ ÐÀÍ, ã. Òîìñê), Ìåæäóíàðîäíûõ êîíôåðåíöèÿõ "Ñîâðåìåííûåïðîáëåìû îïòèêè åñòåñòâåííûõ âîä"(2009,2011, Ñ.-Ïåòåðáóðã), Âñåðîññèéñêèõêîíôåðåíöèÿõ ïî ðàñïðîñòðàíåíèþ ðàäèîâîëí (2002, 2005, 2011), Ìåæäóíàðîäíûõ êîíôåðåíöèÿõ "Ïîëÿðèçàöèîííàÿ îïòèêà"(Ìîñêâà, ÌÝÈ, 2008, 2010),Ìåæäóíàðîäíûõ Êðûìñêèõ êîíôåðåíöèÿõ "ÑÂ× Òåõíèêà è êîììóíèêàöèîííûå òåõíîëîãèè"(2003, 2008, 2010, 2011,2012, Ñåâàñòîïîëü, Êðûì, Óêðàèíà),Âñåðîññèéñêèõ îòêðûòûõ êîíôåðåíöèÿõ "Ñîâðåìåííûå ïðîáëåìû äèñòàíöèîííîãî çîíäèðîâàíèÿ Çåìëè èç êîñìîñà"(Ìîñêâà, ÈÊÈ ÐÀÍ, 2011,2012), Òðåòüåììîñêîâñêîì ìåæäóíàðîäíîì ñèìïîçèóìå ïî èññëåäîâàíèÿì Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû(3MS3) (Ìîñêâà, ÈÊÈ ÐÀÍ, 2013), åæåãîäíûõ êîíôåðåíöèÿõ "Ôèçèêà ïëàçìûâ Ñîëíå÷íîé ñèñòåìå"(Ìîñêâà, ÈÊÈ ÐÀÍ, 2012, 2013), êîíôåðåíöèÿõ "Òåõíè÷åñêîå çðåíèå â ñèñòåìàõ óïðàâëåíèÿ"(Ìîñêâà, ÈÊÈ ÐÀÍ, 2011-2013), ÂòîðûõÀðìàíäîâñêèõ ÷òåíèÿõ (Ìóðîì, 2012), International Radiation Symposium 2012(Áåðëèí) è äð.Çàùèùàåìûå ïîëîæåíèÿ.1.
Ïðåäëîæåííûé è ðàçâèòûé íîâûé ìåòîä ðåøåíèÿ çàäà÷ äëÿ óðàâíåíèÿïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ â ñðåäàõ ñ ñèëüíî âûòÿíóòûìè èíäèêàòðèñàìè ðàññåÿíèÿïîçâîëÿåò ïðîâîäèòü ðàñ÷åòû óãëîâûõ è ïðîñòðàíñòâåííûõ ðàñïðåäåëåíèé èíòåíñèâíîñòè è ïîëÿðèçàöèè ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ â ðàññåèâàþùèõ ñðåäàõ ñ ñèëüíî âûòÿíóòûìè âïåðåä èíäèêàòðèñàìè ðàññåÿíèÿ.Ñ ïîìîùüþ ïðåäëîæåííîãî ìåòîäà ïðîâåäåí ðàñ÷åò èíòåíñèâíîñòè êîãåðåíòíîãî îáðàòíîãî ðàññåÿíèÿ â ìóòíîé ñðåäå íà ïåðèôåðèè ïèêà îáðàòíîãî ðàññåÿíèÿ.2.
Ýôôåêò ãàëî îáðàòíîãî ðàññåÿíèÿ ñâåòîâîãî ïó÷êà ïðîÿâëÿåòñÿ â ñðåäàõ,óäîâëåòâîðÿþùèõ ñôîðìóëèðîâàííîìó â ðàáîòå êðèòåðèþ äëÿ ïàðàìåòðîâ ðàññåÿíèÿ ñâåòà â ñðåäå.113. Ðàçâèòûå ìåòîäèêè ÷èñëåííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ðàäèîëîêàöèè ñ ñèíòåçèðîâàííîé àïåðòóðîé äëÿ ïðåäâàðèòåëüíîé îöåíêè è ïðîãíîçà ðåçóëüòàòîâ è èíòåðïðåòàöèè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ çîíäèðîâàíèÿ ïîçâîëÿþò ïðîâîäèòüîöåíêè è ïðîãíîç ðåçóëüòàòîâ ãëóáèííîé ðàäèîëîêàöèè âíóòðåííåãî ñòðîåíèÿíåáåñíûõ òåë, à òàêæå èíòåðïðåòàöèþ ðåçóëüòàòîâ èçìåðåíèé.Ïîãëîùåíèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí â ìàðñèàíñêèõ ïîëÿðíûõ îòëîæåíèÿõñîãëàñíî ïîëó÷åííûì ðåçóëüòàòàì ïðàêòè÷åñêè íå îòëè÷àåòñÿ îò ïîãëîùåíèÿýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí â ÷èñòîì ëüäó, ÷òî ñâèäåòåëüñòâóåò î âûñîêîé ñòåïåíè÷èñòîòû ìàðñèàíñêîãî ëüäà.4. Ïðîñòðàíñòâåííûå è óãëîâûå ðàñïðåäåëåíèÿ èíòåíñèâíîñòè è ïîëÿðèçàöèè òåïëîâîãî ðàäèîèçëó÷åíèÿ äîæäåâûõ îñàäêîâ â ìèëëèìåòðîâîì äèàïàçîíåâîëí ïðàêòè÷åñêè ïîëíîñòüþ îïðåäåëÿþòñÿ ÿ÷åèñòîé ñòðóêòóðîé äîæäåâûõ ïîëåé.
Ïîëÿðèçàöèîííûå õàðàêòåðèñòèêè òåïëîâîãî ðàäèîèçëó÷åíèÿ çåìíîé ïîâåðõíîñòè â ðàçëè÷íûõ äèàïàçîíàõ ìèëëèìåòðîâûõ âîëí ïîçâîëÿþò èäåíòèôèöèðîâàòü äîæäåâûå îñàäêè.12Ãëàâà 1Îáçîð ëèòåðàòóðûÇíà÷èòåëüíûé èññëåäîâàòåëüñêèé èíòåðåñ ê ðàñïðîñòðàíåíèþ âîëí â ñðåäàõ ñêðóïíîìàñøòàáíûìè (ïî ñðàâíåíèþ ñ äëèíîé âîëíû) íåîäíîðîäíîñòÿìè îáóñëîâëåí áîëüøèì êîëè÷åñòâîì ïðàêòè÷åñêè âàæíûõ ïðèëîæåíèé.
Ìíîãèå ïðèðîäíûå ñðåäû, â ÷àñòíîñòè òóðáóëåíòíàÿ àòìîñôåðà, õàðàêòåðèçóþòñÿ ôðàêòàëüíîé ñòðóêòóðîé èëè êàêèìè-ëèáî èíûìè çàêîíàìè èåðàðõè÷åñêîãî ïîäîáèÿìàñøòàáîâ, â ñîîòâåòñòâèè ñ êîòîðûìè êðóïíîìàñøòàáíûå ñòðóêòóðû ÿâëÿþòñÿïðåîáëàäàþùèìè (â ïðåäåëàõ, îãðàíè÷åííûõ âíóòðåííèì è âíåøíèì ìàñøòàáàìè).Ðàññåÿíèå âîëí òàêèìè íåîäíîðîäíîñòÿìè ïðîèñõîäèò ïðåèìóùåñòâåííî íàìàëûå óãëû, ò.å. õàðàêòåðèçóåòñÿ çíà÷èòåëüíîé àíèçîòðîïèåé. Ñîçäàíû è èñïîëüçóþòñÿ áîëüøîå êîëè÷åñòâî ïðèáëèæåííûõ ìåòîäîâ, ñïåöèàëüíî ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ àíàëèçà ðàññåÿíèÿ âîëí â ñðåäàõ è íà îáúåêòàõ òàêîãî òèïà.Ñþäà îòíîñÿòñÿ òàêèå ìåòîäû, êàê ìåòîä ïëàâíûõ âîçìóùåíèé (Ðûòîâà), ìåòîäïàðàáîëè÷åñêîãî óðàâíåíèÿ (Ëåîíòîâè÷à), ìàðêîâñêîå ïðèáëèæåíèå äëÿ ôóíêöèé êîãåðåíòíîñòè ïîëÿ, ðàçëè÷íûå ôîðìû ìàëîóãëîâûõ ïðèáëèæåíèé òåîðèèïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ, ìåòîä ôàçîâûõ ýêðàíîâ è ò.ï. Âñå ýòè ìåòîäû õàðàêòåðèçóþòñÿ îòíîñèòåëüíî âûñîêîé âû÷èñëèòåëüíîé ýôôåêòèâíîñòüþ è ïðîñòîòîé ïîñðàâíåíèþ ñ îáùèìè ìåòîäàìè ðåøåíèÿ óðàâíåíèé ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ ñïîëíûì ó÷åòîì ðàññåÿíèé âî âñåé ñôåðå íàïðàâëåíèé. ñëó÷àå íåîáõîäèìîñòè ó÷åòà íåìàëîóãëîâîãî ðàññåÿíèÿ â ñðåäàõ óêàçàííîãî òèïà âîçíèêàþò çíà÷èòåëüíûå òðóäíîñòè âû÷èñëèòåëüíîãî õàðàêòåðà.
Äëÿêîððåêòíîãî îïèñàíèÿ ñèëüíî àíèçîòðîïíûõ óãëîâûõ ðàñïðåäåëåíèé òðåáóåòñÿó÷åò áîëüøîãî êîëè÷åñòâà ÷ëåíîâ â ðàçëîæåíèÿõ â ðÿäû èñêîìûõ ðåøåíèé è13äðóãèõ ôóíêöèé, âõîäÿùèõ â óðàâíåíèÿ, ïîäëåæàùèå ðåøåíèþ (èíäèêàòðèñàðàññåÿíèÿ â óðàâíåíèè ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ, íåïðèâîäèìûå âåðøèííûå ôóíêöèèâ óðàâíåíèè Áåòå-Ñîëïèòåðà è ò.ä.)Ïðè ýòîì, äåòàëüíûé ðàñ÷åò ñèëüíî àíèçîòðîïíûõ ðàñïðåäåëåíèé èíòåíñèâíîñòè ñâÿçàí ñ ñîâìåñòíûì ó÷åòîì áîëüøîãî êîëè÷åñòâà ìàëûõ è áîëüøèõâåëè÷èí. Ýòî ïðèâîäèò ê áîëüøèì ïëîõî îáóñëîâëåííûì ñèñòåìàì óðàâíåíèé,äëÿ ðåøåíèÿ êîòîðûõ òðåáóþòñÿ çíà÷èòåëüíûå âû÷èñëèòåëüíûå ðåñóðñû è ñïåöèàëüíûå ìåðû ïî ðåãóëÿðèçàöèè ðåøåíèÿ.
 ñëó÷àå ìåòîäà ñòàòèñòè÷åñêèõ èñïûòàíèé (Ìîíòå-Êàðëî), çàäà÷à ñâîäèòñÿ ê îöåíêå âåðîÿòíîñòè ìàëîâåðîÿòíûõñîáûòèé, äëÿ êîòîðîé òðåáóåòñÿ çíà÷èòåëüíîå ÷èñëî íåçàâèñèìûõ èñïûòàíèé.Âñå ýòî îáóñëàâëèâàåò íåîáõîäèìîñòü ðàçâèòèÿ ñïåöèàëüíûõ ìåòîäîâ ðåøåíèÿïîäîáíûõ çàäà÷, îáåñïå÷èâàþùèõ òðåáóåìóþ ðåãóëÿðèçàöèþ è ðàöèîíàëüíîåèñïîëüçîâàíèå âû÷èñëèòåëüíûõ ðåñóðñîâ.Ñ ðàçâèòèåì òåõíèêè èçëó÷åíèÿ è ðåãèñòðàöèè âîëí â îïòè÷åñêîì è ðàäèîäèàïàçîíàõ â òåõíèêå äèñòàíöèîííîãî çîíäèðîâàíèÿ ïðèðîäíîé ñðåäû âñåáîëüøåå ðàñïðîñòðàíåíèå è ïðàêòè÷åñêîå ïðèìåíåíèå ïîëó÷àþò èìïóëüñíûåè ñëîæíûå ñèãíàëû, ñëîæíûå êîíôèãóðàöèè èñòî÷íèêîâ è ïðèåìíèêîâ ïîëÿ,ïðîöåäóðû îáðàáîòêè ñèãíàëîâ è ò.ä. Âñå ýòî ìíîãîêðàòíî óâåëè÷èâàåò âû÷èñëèòåëüíûå çàòðàòû, íåîáõîäèìûå äëÿ àäåêâàòíîãî ÷èñëåííîãî ìîäåëèðîâàíèÿðåàëüíûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ñèòóàöèé.
Ñ äðóãîé ñòîðîíû, òåíäåíöèÿ ïîñòîÿííîãî ðàñøèðåíèÿ âû÷èñëèòåëüíûõ ðåñóðñîâ, äîñòóïíûõ äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ,îòêðûâàåò íîâûå âîçìîæíîñòè èññëåäîâàíèÿ, íåäîñòóïíûå â ïðîøëîì.  ðàíåå ïðîäåëàííûõ ðàñ÷åòàõ, ðåçóëüòàòû êîòîðûõ îïóáëèêîâàíû â ëèòåðàòóðå,êàê ïðàâèëî, ïðèíèìàëèñü çíà÷èòåëüíûå óïðîùàþùèå ïðåäïîëîæåíèÿ, îïðåäåëÿþùèå òî÷íîñòü è ïðèìåíèìîñòü ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ, è ïðèìåíÿëèñüîãðàíè÷åííûå ïî ìîùíîñòè âû÷èñëèòåëüíûå ñèñòåìû. Òàêèì îáðàçîì, íà òåêóùèé ìîìåíò âåñüìà àêòóàëüíî ðàçâèòèå ìåòîäîâ ÷èñëåííîãî ìîäåëèðîâàíèÿðåàëüíûõ ýêñïåðèìåíòîâ íà íîâîì óðîâíå òî÷íîñòè è äîñòîâåðíîñòè.Òåîðèÿ ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ ÿâëÿåòñÿ âåñüìà øèðîêîé è îáùåé òåîðèåé, ïðåäîñòàâëÿþùåé ìîùíûé âû÷èñëèòåëüíûé àïïàðàò äëÿ ðåøåíèÿ øèðîêîãî êðóãàçàäà÷ ðàññåÿíèÿ èçëó÷åíèÿ â ñëó÷àéíûõ ñðåäàõ.
Öåëüþ íàñòîÿùåé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ äàëüíåéøåå ðàçâèòèå ìåòîäîâ ðåøåíèÿ çàäà÷ òåîðèè ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ, è14ñâîäÿùèõñÿ ê íèì, ïðèìåíèòåëüíî ê ïðîáëåìàì äèñòàíöèîííîãî çîíäèðîâàíèÿñðåä ñ ñèëüíî àíèçîòðîïíûì ðàññåÿíèåì.1.1 Ïåðåíîñ èçëó÷åíèÿ â ñðåäàõ ñ ñèëüíî àíèçîòðîïíûì ðàññåÿíèåì.Ñâåòîâîé ëó÷ â äåéñòâèòåëüíîñòè ÿâëÿåòñÿ îñíîâíûì îáúåêòîì òåîðèè ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ, âïåðâûå ôåíîìåíîëîãè÷åñêè ñôîðìóëèðîâàííîé Õâîëüñîíîì[1] íà îñíîâå ïðåäñòàâëåíèé ëó÷åâîé (ãåîìåòðè÷åñêîé) îïòèêè. Ïîñëåäóþùèåïîïûòêè ñòðîãîãî âûâîäà òåîðèè ïåðåíîñà èçëó÷åíèÿ èç îñíîâíûõ ïðèíöèïîâêëàññè÷åñêîé ýëåêòðîäèíàìèêè [2, 3] ôàêòè÷åñêè ïðèâåëè ê ïîäòâåðæäåíèþýòîãî ïîëîæåíèÿ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
