Комплекс аппаратуры для измерения и контроля параметров светорассеяния пыледымовых образований и наземных движущихся объектов

• Автор: Садчиков, Валерий Викторович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 129 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Перечень сокращений

Введение

Глава 1 Оптические характеристики аэрозольных образований, методы и

аппаратура для их измерения и контроля

1Л. Оптические характеристики аэрозольных образований и их влияние на работу оптико-электронных приборов

1.2. Методы и аппаратура для исследований индикатрис рассеяния аэроз ол ьных сред

1.3. Принципы построения лазерных систем для измерения и контроля параметров светорассеяния аэрозольных образований и объектов
1.4. Выводы
Глава 2 Исследование индикатрис рассеяния пыледымовых образований в
видимом диапазоне длин волн
2.1. Анализ факторов, влияющих на результаты измерения индикатрис рассеяния аэрозольных сред
2.1.1. Расчёт влияния ослабления излучения в рассеивающем объёме
на точность измерения индикатрис рассеяния
2.1.2. Учёт вклада многократного рассеяния
2.2. Разработка требований к аппаратуре для измерения индикатрис рассеяния в аэрозольной камере
2.3. Разработка аппаратуры для измерения индикатрис рассеяния аэрозольных сред
2.3.1. Устройство и принцип работы оптико-механических блоков
2.3.2. Разработка электронного тракта
2.4. Лабораторные исследования оптических характеристик пыледымовых образований
2.4.1. Устройство аэрозольной камеры

2.4.2. Методика проведения измерений
2.4.3. Результаты измерений
2.5. Выводы
Глава 3. Разработка методик, аппаратуры и проведение измерений
параметров светорассеяния пылевых образований и наземных движущихся объектов на длине волны излучения 10.6 мкм при некогерентном приёме сигналов
3.1. Разработка структурной схемы установки для измерений
параметров светорассеяния и требований к отдельным блокам
3.2. Учёт вклада многократного рассеяния
3.3. Экспериментальное исследование индикатрис рассеяния для лидарных углов пылевых образований на длине волны 10.6 мкм..
3.4. Экспериментальное исследование отражательных характеристик наземных движущихся объектов и пылевых образований
3.5. Выводы
Глава 4 Разработка аппаратуры и проведение измерений доплеровских
спектров отражения пылевых образований и наземных
движущихся объектов на длине волны излучения 10,6 мкм при
когерентном приёме сигналов
4.1. Оценка величины доплеровского сдвига частоты при регистрации сигналов светорассеяния от наземных движущихся объектов и пылевых образований и разработка требований к аппаратуре для
их измерения
4.2. Разработка функциональной схемы лазерной установки для измерения параметров светорассеяния на длине волны излучения 10.6 мкм при когерентном приёме сигналов и расчёт её отдельных узлов
4.3. Разработка системы регистрации для измерений доплеровских спектров отражения
4.4. Устройство лазерного доплеровского локатора
4.5. Экспериментальное исследование доплеровских спектров отражения наземных движущихся объектов и пылевых образований
4.6. Локационные контрасты объектов движущихся в пылевых образованиях
4.7. Выводы
Заключение
Список литературы

Показатель рассеяния ар может принимать различные значения в зависимости от свойств АС. Реальный диапазон вариаций ар, при котором необходимо проводить измерения ?;(#), ограничен с одной стороны ростом погрешности измерителя прозрачности при малых значениях ар, с другой стороны возрастанием доли многократного рассеяния в регистрируемом сигнале при больших значениях ар. Примем диапазон вариаций с^за время
измерения равный трём, что соответствует предварительным оценкам. Это приведёт к расширению динамического диапазона принимаемых оптических сигналов рассеяния в переднюю и заднюю полусферы соответственно до Дп=3600, Д3=72. Расширение динамического диапазона регистрируемых сигналов, связанное с вариациями ар в различных экспериментах может быть уменьшено введением ослабителей в оптический тракт.
2.3 Разработка аппаратуры для измерения индикатрис рассеяния аэрозольных
сред.
Анализ требований к аппаратуре, проведённый в разделе 2.2, показывает, что измерение индикатрис рассеяния необходимо проводить в диапазоне углов в= 10°... 170° с разрешением не хуже 2.5°. Время измерения одной индикатрисы рассеяния должно составлять -10 сек. Исходя из перечисленных требований и анализа принципов построения индикатрисометров, проведённого в главе 1, следует, что данную задачу можно решить, используя индикатрисометр, построенный по принципу механического перемещения приёмного фотометра вокруг рассеивающего объёма.
Подобная аппаратура (рис. 5, 6) для измерения индикатрис рассеяния в пространственно неоднородных средах [89] была создана на базе ОМБ полевого автоматического нефелометра (ПАН) [68], от которого были использованы следующие блоки: