Метод расчета энергетических характеристик информационно-измерительных систем, работающих в растительных средах

• Автор: Адякин, Юрий Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 127 с.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
I. I Пространственная структура и эколого-морфологические
особенности растительного покрова земной поверхности
1.2 Сравнительная характеристика эффективности различных методов получения первичной информации в информационно-измерительных системах дистанционного зондирования растительных сред
1.3 Анализ существующих методов моделирования распространения электромагнитных волн в растительности
ГЛАВА 2. ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН В РАСТИТЕЛЬНОЙ СРЕДЕ
2.1 Обобщенная физико-математическая модель растительной среды
2.2 Плоскослоистая модель растительной среды
2.3 Дифракционные компоненты электромагнитного поля
ГЛАВА. 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСЛАБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН УКВ ДИАПАЗОНА В РАСТИТЕЛЬНОЙ СРЕДЕ
3.1 Обоснование целей и задач экспериментальных исследований
3.2 Измерительная аппаратура и порядок проведения экспериментальных исследований
3.3 Результаты экспериментальных исследований
ГЛАВА 4. МЕТОД РАСЧЕТА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ УКВ ДИАПАЗОНА В РАСТИТЕЛЬНЫХ СРЕДАХ
4.1 Энергетическая оценка интенсивности принимаемого электромагнитного излучения в слое леса
4.2 Уточнение электрофизических параметров модели лесного массива
4.3 Метод расчета энергетических характеристик информационно-измерительных систем УКВ диапазона
ГЛАВА 5. РАДИОЛОКАЦИОННАЯ ИНФОРМАЦИОННОИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ ДВИЖУЩИХСЯ ЦЕЛЕЙ В РАСТИТЕЛЬНЫХ СРЕДАХ
5.1 Расчет энергетических характеристик радиолокационной информационно-измерительной системы
5.2 Оценка разрешающей способности и точности определения координат по дальности и направлению
5.3 Экспериментальный образец радиолокационной информационноизмерительной системы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Актуальность проблемы. В настоящее время созданы информационно-измерительные и управляющие системы обнаружения, распознавания, сопровождения и измерения координат наземных объектов. К их числу относятся акустические, оптические, сейсмические, магнитные и электромагнитные датчики. Управление и передача информации в данных системах осуществляется по проводным, оптическим и радиоканалам. Большинство из них работают в стандартных средах, где характеристики каналов регистрации или управления давно изучены и имеют канонические методики расчета.
Однако техногенные катастрофы последнего времени в России и мире, события в Чеченской республике показали, что в аномальных условиях и средах эффективность работы целого ряда систем оказалась весьма низкой. Поэтому появилась необходимость разработки перспективных систем нового поколения, которые могут работать в новых условиях. Для создания таких систем необходимы методы расчета каналов передачи и приема информации с учетом затухания и искажений сигналов в средах различного типа.
Одним из перспективных направлений в промышленности являются работы по созданию нового ряда информационно-измерительных систем (ИИС) дистанционного экологического мониторинга лесных массивов, систем тушения пожаров и охраны промышленных объектов (нефтепроводы, АЭС) работающих внутри или на окраине лесного массива.
В этой связи представляется актуальной задача исследования влияния растительной среды на энергетические характеристики каналов управления и передачи информации ИИС.
Объектом исследования являются информационно-измерительные системы, факторы влияющие на их дальность действия, информативность и точность измерения.

Тогда, воспользовавшись (2.32), опускаем все множители кроме первого, считаем их незначительными по сравнению с единицей
(2-зз>
Получим

/00

Ч'отр =■

€"' 4 | е-Мг.швЧ^ )в)у^ 8]-п вав
2ТГ-Г л3 - (2.34)
-+/ОП

Учитывая, что г+г^К+соябо, гН^вшбо, где И; - расстояние от мнимого излучателя 0’ до точки наблюдения Р (Рис. 2.6). Тогда отраженная волна запишется

/00

У'оп.р = |
2л:-г (2.35)

+100

Поскольку мы предположили, что »1 (2.34), этот интеграл может быть вычислен методом перевала. Он является удобным методом оценки интегралов вида

при больших значениях р. Здесь Г(0) и Р(0) произвольные функции комплексного переменного, С -путь интегрирования.
Интеграл (2.36) заменяется интегралом от вещественной переменной я взятому по деформированному «перевальному» пути. Возможно только, что к нему придется добавить некоторые слагаемые, получающиеся при обходе особых точек, если они встретятся при деформации пути С в перевальный путь. В частности, если нам придется обойти полюс, то добавится вычет в этом полюсе; если функция окажется многозначной, то возможно будет нужно