Влияние нисходящего излучения атмосферы на радиотепловые изображения и контрасты земных покровов в диапазоне миллиметровых волн
Диссертация
В связи с развитием и внедрением средств пассивного радиовидения диапазона ММ волн в системы навигации, посадки самолетов в условиях слабой оптической видимости и т. п. возрастает актуальность задачи идентификации земных покровов. Идентификационными признаками земных покровов могут являться любые особенности характеристик их собственного излучения, благодаря которым данный покров оказывается… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Обзор результатов исследований радиотепловых контрастов земных покровов в диапазоне ММ волн
- 1. 1. Границы применимости приближения Релея-Джинса
- 1. 2. Влияние атмосферы на радиотепловые контрасты земных покровов
- 1. 3. Пассивное радиовидение в диапазоне ММ волн
- Глава 2. Теоретический анализ влияния атмосферы на радиотепловые контрасты земных покровов
- 2. 1. Взаимосвязь яркостной температуры и коэффициента излучения нагретых нечерных тел
- 2. 2. Определение температуры подсвечивающего излучения атмосферы
- 2. 3. Температура подсвечивающего излучения безоблачной атмосферы для покровов с различными формами индикатрис рассеяния
- 2. 4. Анализ источников вариаций радиотепловых контрастов
- 2. 5. Определение коэффициента устойчивости контрастов покровов по отношению к вариациям температуры нисходящего излучения атмосферы
- 2. 6. Модельное описание коэффициента устойчивости контрастов плоских поверхностей по отношению к вариациям температуры нисходящего излучения облачной атмосферы
- 2. 7. Влияние излучения атмосферы на поляризационные характеристики покровов
- Глава 3. Аппаратура, методы и результаты радиометрических измерений
- 3. 1. Радиометрические комплексы и методики исследования контрастов и характеристик излучения покровов
- 3. 2. Экспериментальные радиояркостные характеристики летних земных покровов в окнах прозрачности атмосферы 2 и 8 мм
- 3. 3. Основные характеристики излучения и рассеяния снежного покрова
- 3. 4. Экспериментальные данные по устойчивости контрастов в условиях чистой и облачной атмосферы на длинах волн 2,15 мм, 3 и 8 мм
- 3. 5. Влияние дождя на контрасты покровов
- 3. 6. Разработка и реализация способа измерения температуры подсвечивающего излучения чистой атмосферы для сухого снежного покрова
- Глава 4. Влияние атмосферы на поляризационные радиотепловые изображения покровов и объектов
- 4. 1. Физическое обоснование метода поляризационного пассивного радиовидения
- 4. 2. Система пассивного поляризационного радиовидения на длине волны 3 мм
- 4. 3. Поляризационные радиотепловые изображения земных покровов
- 4. 4. Влияние нисходящего излучения атмосферы на качество радиотепловых изображений в диапазоне ММ волн
- 4. 5. Поляризационные радиотепловые изображения объектов и фона в различных метеоусловиях
- 4. 6. Сравнительный анализ возможностей тепловидения в диапазонах ММ и ИК волн
- Глава 5. Возможности идентификации земных покровов
- 5. 1. Разработка методов относительных радиометрических измерений
- 5. 2. Особенности влияния атмосферы при относительных измерениях
- 5. 3. Характеристики поляризационных параметров
- 5. 4. Реализация методов относительных измерений
- 5. 5. Анализ возможных ошибок относительных измерений
- 5. 6. Диэлектрические характеристики покровов
- 5. 7. Методика идентификации водных поверхностей и бетонных ВПП
- 5. 8. Алгоритм идентификации водных поверхностей и бетонных ВПП в условиях безоблачной атмосферы
Список литературы
- Николаев А.Г., Перцов C.B. Радиотеплолокация. Пассивная радиолокация. М., Сов. Радио, 1964.
- Башаринов А.Е., Тучков Л. Т., Поляков В. М., Ананов Н. И. Измерение радиотепловых и плазменных излучений. М., Сов. радио, 1968.
- Skolnik M.I. Millimeter and submillimeter wave applications. Proc. Symp. On SubMM waves. NY, March 31 April 2. 1970, p. 9 — 15.
- Башаринов A.E., Гурвич A.C., Егоров С. Т. Радиоизлучение Земли как планеты. М., Наука, 1974.
- Горелик А.Г., Семилетов В. И., Фролов A.B. Исследование поляризационных характеристик излучения подстилающей поверхности на длине волны 0,8 см. Сб. Радиофизические исследования атмосферы. JL, Гидрометеоиздат, 1977, с.136 141.
- Аквилонова А.Б., Кутуза Б. Г. Радиотепловое излучение облаков. Радиотехника и электроника, 1978, т.23, вып.9, с. 1792 1806.
- Митник J1.M. Излучательные характеристики водной поверхности. Обзор ВНИИГМИ МЦД, сер. Океанология. Обнинск, 1978.
- Митник JI.M. Исследование облаков методом СВЧ радиометрии. Обзор ВНИГМИ-МЦД, сер. Метеорология. Обнинск, 1979.
- Арманд H.A., Башаринов А. Е., Бородин Л. Ф. и др. Радиофизические методы дистанционного изучения окружающей среды, В кн.: Проблемы современной радиотехники и электроники. М., Наука, 1980.
- Foster J.L., Hall D.K., Chang A.T.C., Rango A. An overview of passive microwave snow research and results. Rev. Geophys. and Space Phys., 1984, v. 22, N2, p.195−208.
- Шутко A.M. СВЧ-радиометрия водной поверхности и почвогрунтов. М., Наука, 1986.
- Степаненко В.Д., Щукин Г. Г., Бобылев Л. П., Матросов С. Д. Радиотеплолокация в метеорологии. Д., Гидрометеоиздат, 1987.
- Шанда Э., Шаерер Г., Хофер Р. Характеристики рассеяния и излучения природной среды в 3-мм диапазоне волн. Радиотехника, 1976, т.9, с.3−9.
- Богородский В.В., Козлов А. И., Тучков JI.T. Радиотепловое излучение земных покровов. JL, Гидрометеоиздат, 1977.
- Справочник по радиолокации. Под ред. М. Сколника. М., Сов. радио, 1978, т.4.
- Richer R.F. Environmental effects on radar and radiometric systems at MM wavelengths. MRI Symp. Proceeding. Submillimeter Waves. 1970, March 31 April 2, v. 20. Polytechnic Press, Brooklin, p. 533 -543.
- Андреев Г. А. Тепловое излучение миллиметровых волн земными покровами. Зарубежная радиоэлектроника, 1982, т. 12.
- Shanda Е., Shaerer G., Wilthrich М. Radiometric terrain mapping at 3 mm wavelength. Proceed. of the 8-th Intern. Symp. On Remote sensing of Environment, 2−6 October 1972. Ann Arbor, Michigan, p. 739 745.
- Shaerer G. Passive sensing experiments and mapping at 3.3 mm wavelength. Remote Sensing of Enveronment, 1974, 3, p. 117−131.
- Федосеев Л.И., Швецов A.A. К описанию радиотепловых контрастов. II Всес. симп. по ММ и СБММ волнам. Тез. докл., т. 2, Харьков, 1978, с.170- 171.
- Парщиков А.А., Попов С. А., Розанов Б. А. Исследование радиояркостных контрастов в коротковолновой части ММ диапазона волн. Тез. докл., т. 2, Харьков, 1978, с.173 174.
- Радиолокационные методы исследования Земли, под ред. Ю. А. Мельника. М., Сов. Радио, 1980. 262 с.
- Андреев Г. А., Бородин Л. Ф., Рубцов С. Н. Радиояркостные контрасты земных покровов на миллиметровых и сантиметровых волнах. Изв. ВУЗов Радиофизика, 1980, т.23, № 10, с.1266−1268.
- Гершензон В.Е., Хапин Ю. Б., Эткин B.C. Исследование радиотеплового излучения снежных покровов. Исслед. Земли из космоса. 1981, № 1, с.58−62.
- Богородский В.В., Канарейкин Д. Б., Козлов А. И. Поляризация рассеянного и собственного радиоизлучения земных покровов. Л., Гидрометеоиздат, 1985.
- Богородский В. В., Козлов А. И. Микроволновая радиометрия земных покровов. Л., Гидрометеоиздат, 1985.
- Черная Л.Ф., Зражевский А. Ю., Рыков К. Н. Фоновое радиоизлучение земных покровов на ММ волнах. Электромагнитные волны и электронные системы, 1997, т.2, № 3, с. 552 557.
- Appleby R., Lettington А.Н. Passive MM-wave imaging. IEEE Colloq. on Millimeter-Wave Radar, 1990, Digest N089, pp. 4/1−4/6.
- Appleby R., Lettington A. H. Passive MM-wave imaging. IEEE Colloquim on Millimeter-Wave Radar, 1990, Digest N089, pp.4/1−4/6.
- Goldsmith P.F., Hsieh C.T., Huguenin G.R., et al. Focal plane imaging systems for millimeter wavelengths. IEEE Trans. MTT. 1993., vol. 41, no. 10, p.1664 1675.
- Hartman R.L., Kruse P.M. Submillimeter system for imaging through inclement weather. Second Int. Conf. And winter school on SubMM waves and their applications. 1976, Puerto Rico, p. 229.
- Hollinger J.P., Hartman N.F., Forsythe R.E. and Mc Sheely J.J. An airborne imaging system at 140 and 220 GHz. Second Int. Conf. And winter school on SubMM waves and their applications. 1976, Puerto Rico, p. Th-4−2.
- Appleby R., Gleed D.G., Anderton R.N., Lettington A.H. High-performance passive millimeter-wave imaging. Optical Engineering, 1993, v.41, No. 10, p. 1370−1373.
- Goldsmith P.F., Hsieh C.T., Huguenin G.R., et al. Focal plane imaging systems for millimeter wavelengths// IEEE Trans. MTT. 1993., vol. 41, no. 10, p.1664−1675.
- Dow G.C., Lo D.C.W., Guo Y., et al. Large scale W-band focal plane arrays for passive radiometric imaging. IEEE MTT-S Intern. Microwave Symp. Digest, June, 1996.//1996., vol. l, p.369 372.
- Радзиховский B.H., Горишняк B.H., Кузьмин C.E., Шевчук Б. М. Многоканальная радиометрическая система формирования изображений в миллиметровом диапазоне длин волн. // Изв. вузов. Радиоэлектроника, 1999, т. 42, № 4, с. 40 49.
- Пирогов Ю.А. Пассивное радиовидение в ММ диапазоне. Радиотехника, 2003 г.,№ 2, с. 4 11.
- Пелюшенко С.А., Ракуть И. В., Пелюшенко А. С. Пассивно-активные системы радиовидения ММ и СБММ диапазонов длин волн.-Всероссийский семинар по радиофизике ММ и СбММ диапазонов. Тезисы докладов. Нижний Новгород, 2005 г. с. 19 20.
- Соколов А.В., Сухонин Е. В. Ослабление ММ волн в толще атмосферы. Итоги науки и техники, сер. Радиотехника. 1980, т. 20, с. 107 205.
- Исхаков И.А., Аганбекян К. А., Зражевский А. Ю. Поглощение и излучение безоблачной атмосферы Земли в миллиметровом диапазоне волн. Препринт № 4 (307). М., ИРЭ АН СССР, 1981.
- Исхаков И.А., Зражевский А. Ю., Аганбекян К. А., Новичихин Е. П., Соколов В. А. Поглощение и излучение атмосферы Земли в ММдиапазоне волн. В кн.: Электромагнитные волны в атмосфере и космическом пространстве. М., Наука, 1986, с. 82 95.
- Henry H.G., Freitag R.G., Shaller R.R., Cohn M. A GaAs monolithic array of impedance matched antenna/detector pixels for a 94-GHz imaging system. IEEE Int. Electron. Device Meeting Dig., 1989, pp. 771−774.
- Wang H., Ton T.N., Tan K.L., Dow G.S., Chen Т.Н., Chang K.W. and other. An ultra low-noise W-band monolithic three-stage amplifier using 0.1-pm pseudomorthic InGaAs/GaAs HEMT technology. // IEEE Microwave Theory Tech. Symp. Albuquerque, NM, 1992.
- Ton T.N., Allen В., Wang H., Dow G.S., Barnachea E., Berenz J.A. W-and low-noise amplifier using PHEMT MMIC. IEEE Microwave Guided Wave Lett., Feb. 1992, v. 2, pp. 63 64.
- Dow G.S., et.al. W-Band MMIC direct detecthion receiver for passive imaging system. // IEEE MTT-S Int. Symp. Digest, 1993, pp. 163 167.
- Lo D.C.W., et al. A monolithic W-band high-gain LNA/Detector for millimeter-wave radiometric imaging applications. // IEEE MTT-S Int. Symp. Digest, 1995, pp.1117−1120.
- Андреев Г. А., Годунов B.A., Соколов A.B. Рассеяние и излучение миллиметровых радиоволн природными образованиями. Итоги науки и техники, сер. Радиотехника, т. 20. М., ВИНИТИ, 1980.
- Голунов В.А., Короткое В. А., Сухонин Е. В. Эффекты рассеяния при излучении миллиметровых волн атмосферой и снежным покровом. Итоги науки и техники, сер. Радиотехника, т.41, М., ВИНИТИ, 1990, с.68−136.
- Голунов В.А., Загорин Г. К., Зражевский А. Ю., Розанов Б. А., Соколов А. В., Черная Л. Ф. Пассивная радиолокация на миллиметровых волнах. В кн. Вопросы перспективной радиолокации, под ред. А. В. Соколова. М., Изд. «Радиотехника», 2003, с. 393 463.
- Голунов В.А., Зражевский А. Ю., Павельев А. Г. Влияние атмосферы и шероховатости поверхности на радиометрические характеристикиестественных покровов. Радиотехника и электроника, 1988, № 12, с.2544 2550.
- Голунов В.А., Короткое В. А., Соколов А. В. Отражение и пропускание миллиметровых волн слоем случайной дискретной среды. Электромагнитные волны и электронные системы, 1997, т. 2, № 1, с. 39 -46.
- Голунов В.А. Исследование вариаций радиояркостных характеристик окружающей среды в ММ диапазоне волн. В кн.: Электромагнитные волны в атмосфере и космическом пространстве. М., Наука, 1986, с. 192 -200.
- Голунов В.А., Коротков В. А. Радиометрическое исследование диэлектрических свойств пресноводного льда в диапазоне ММ волн. Препринт № 24 (499). М., ИРЭ АН СССР, 1988.
- Андреев Г. А., Бородин Л. Ф., Голунов В. А., Исаев B.C., Рубцов С. Н. Радиояркостные контрасты земных покровов на ММВ. Всес. симп. по ММ и СБММ волнам, Харьков, 1978. Тез. докл., т.2, с. 177 178.
- Андреев Г. А., Годунов В. А., Тужилкин В. К. Излучательные свойства снежного покрова в ММ диапазоне волн. Научн.-техн. конф., посвящ. 85-летию изобр. радио, апрель 1980. Сб. тез. докл., М., 1980, c. l 1 12.
- Голунов В.А., Живолковский В. Г., Панфилова Н. М., Тужилкин В. К., Фомина А. Н. Аппаратура и методы измерения радиояркостной температуры земных покровов. III Всес. Симп. По ММ и СБММ волнам, Горький, 1980. Тез. докл., т. 1, с 281 —282.
- Андреев Г. А., Голунов В. А. Радиояркостные характеристики природных образований в ММ диапазоне волн. III Всес. симп. по ММ и СБММ волнам, Горький, 1980.Тез. докл. т.1, с. 262.
- Андреев Г. А., Голунов В. А. Экспериментальное исследование теплового излучения земных покровов на ММ волнах в различных метеоусловиях. Тезисы докл. XIII Всес. конф. по распр. р/волн, Горький, 1981, с. 199 202.
- Голунов В.А., Сухонин Е. В. Измерения ослабления в дожде по его собственному излучению на волне 8,2 мм на горизонтальной и вертикальной поляризациях. XIV Всес. конф. по распр. р/волн. Тез. докл., ч. 2, Ленинград, 1982, с. 26 27.
- Андреев Г. А., Голунов В. А. Вариации радиояркостных контрастов земных покровов на волнах 2 и 8 мм. Труды I Всес. шк.-симп. по ММ и СБММ волн в атмосфере М., 1983, с. П61 П66.
- Аплеталин В.Н., Голунов В. А., Чигряй Е. Е. Диэлектрические свойства льда и снега в ММ диапазоне волн. Тр. I Всес. шк.-симп. по распр. ММ и СБММ волн в атмосфере. М., 1983, с.156 160.
- Голунов В.А. Метод измерения эффективной комплексной диэлектрической проницаемости растительных покровов. Тр. III Всес. шк.-симп. по ММ и СБММ волн в атмосфере. М., 1983, с. 160 162.
- Голунов В.А. Спектральные особенности теплового излучения тающего снежного покрова. XVI Всес. конф. по распр. р/волн. Тез. докл., ч.2, Ленинград, 1984, с. 193 195.ц