Методы микроволнового зондирования, устойчивые к изменению условий измерения

• Автор: Канаков, Владимир Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 421 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список используемых сокращений

ВВЕДЕНИЕ
1. НЕПРЕРЫВНАЯ КАЛИБРОВКА СИСТЕМ МИКРОВОЛНОВОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ПРИ ВНЕШНЕМ ВОЗДЕЙСТВИИ НА АНТЕННУ 3О
1.1. Непрерывная калибровка эффективного коэффициента усиления антенны метеорадиолокатора сантиметрового диапазона длин волн

1.1.1. Влияние метеофакторов на параметры антенн сантиметрового диапазона дли волн

1.1.2. Метод непрерывной калибровки коэффициента усиления антенн МРЛ

1.1.3. Результаты экспериментальной проверки метода непрерывной калибровки коэффициента усиления антенн МРЛ

1.2. Непрерывная калибровка контактного радиометра

миллиметрового диапазона длин волн

1.2.1. Измерения антенной температуры одновременно с калибровкой радиометра
1.2.2. Выбор параметров модулятора и первичная калибровка радиометра
1.2.3. Точность измерения температуры
1.2.4. Результаты экспериментальной проверки метода измерений
2. СИСТЕМА АКТИВНО-ПАССИВНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ ПЛАЗМЫ В МИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ ДЛИН ВОЛН
2.1. Свойства низкопорогового коллективного оптического разряда как динамического объекта лабораторного микроволнового зондирования
2.1.1. Рассеивающие свойства низкопорогового коллективного оптического разряда

2.1.2. Собственное микроволновое излучение низкопорогового коллективного оптического разряда
2.2. Способ реализации синхронного активно-пассивного зондирования динамических объектов
2.2.1. Описание способа измерений
2.2.2. Описание лабораторной установки
2.3. Результаты экспериментальных исследований
3. ШИРОКОПОЛОСНАЯ СИСТЕМА МИКРОВОЛНОВОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ И ЛОКАЦИИ ИСТОЧНИКОВ ИМПУЛЬСНЫХ ШУМОВЫХ СИГНАЛОВ
3.1. Структура и характеристики сигналов
и адаптивного обнаружителя
3.1.1. Структура сигналов
3.1.2. Структура оптимального обнаружителя
3.1.3. Характеристики оптимального обнаружителя
3.1.4. Структура адаптивного обнаружителя
3.1.5. Результаты экспериментальной проверки характеристик адаптивного обнаружителя
3.2. Алгоритм оценки временных и частотных сдвигов сигналов фазовым методом, точность и разрешающая способность системы
3.2.1. Идеальный канал передачи сигнала
3.2.2. Канал с аддитивным гауссовым шумом
3.2.3. Райсовский канал передачи сигнала
3.2.4. Реализация разрешения по временной задержке сигналов
4. МНОГОПОЗИЦИОННАЯ ШИРОКОПОЛОСНАЯ ПАССИВНАЯ СИСТЕМА ЛОКАЦИИ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ НЕСТАЦИОНАРНОГО ШУМА
4.1. Разностно-дальномерная локация области источников широкополосного шума фазовым методом

4.1.1. Алгоритм работы измерителя временных задержек шумовых сигналов
4.1.2. Случай большого числа источников
4.1.3. Измерение в присутствии аддитивного гауссова шума
4.2. Метод определения координат и траекторий нескольких источников шума с помощью вычисления трехмерной взаимно-корреляционной функции сигналов
4.2.1. Определение трехмерной взаимно-корреляционной функции
и ее свойства
4.2.2. Ускоренная процедура расчета трехмерных взаимно-корреляционных функций и метод оценки параметров сложных и распределенных объектов
5. ОДНОКАНАЛЬНАЯ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ В МИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ ДЛИН ВОЛН
5.1. Структурные схемы одноканальных микроволновых интерферометров и алгоритмы обработки интерферограмм
5.2. Экспериментальные исследования газодинамических процессов с помощью интерферометров мм диапазона длин волн
при одномодовом режиме зондирования
5.2.1. Измерение скорости движения физического маятника
5.2.2. Измерение скорости метаемой продуктами взрыва пластины
5.2.3. Измерение скорости детонации в тонком стержне взрывчатого вещества
5.2.4. Измерение скорости ударной и детонационной волн
в образце взрывчатого вещества
5.2.5. Измерение параметров движения снаряда в стволе пушки с помощью квазиоптической антенны
5.3. Многомодовый режим зондирования: способы разделения мод
и повышение информативности системы

незначительное ухудшение параметров антенн как с радиопрозрачными укрытиями [283], так и незащищенных [238]. Для большинства встречающихся на АС слоев твердых осадков потери энергетического потенциала не превышают 1 дБ. При наличии мокрого снега или таянии намерзших слоев инея и льда на рефлекторах открытых антенн, потери за короткое время заметно увеличиваются. Но при положительных температурах сцепление слоев твердых осадков с металлическими поверхностями ослабевает, и при достижении уровней потерь 2-3 дБ происходит обрушение подтаявшего снега [238].
Жесткие антенные обтекатели вообще слабо подвержены обледенению, обмерзанию и образованию инея. Обычно снег ложится на них сверху шапкой, которая имеет постоянную форму на протяжении всей зимы. При положительных температурах таяние снега вызывает сильное ослабление сигнала при углах места антенны, близких к вертикальным. По имеющимся данным такое ослабление для МРЛ может достигать 3-5 дБ в одну сторону. При определенных условиях возможно налипание мокрого снега на боковую поверхность РПУ, однако, по данным [221] в наиболее неблагоприятных районах мира такие условия реализуются не более 12-15 часов в месяц.
Теоретические и экспериментальные исследования показали, что влияние дождя на антенны может быть значительным, особенно для антенн с РПУ [259, 294, 343]. Лучшая устойчивость незащищенных зеркальных антенн связана с тем, что слой воды на рефлекторе антенны эффективно отражает радиоволны, причем, коэффициент отражения почти не зависит от толщины слоя, а наличие дождевых капель в области между облучателем и зеркалом не вызывает значительного ослабления электромагнитного поля при любых реальных интенсивностях осадков. Образование слоя воды на поверхности РПУ вызывает сильное отражение и поглощение радиоволн, что приводит к значительным потерям КУ АС. Аналогичные эффекты возможны при попадании влаги на диэлектрические изолирующие заглушки облучателей незащищенных антенн.