Теоретические основы и прикладные методы определения возможности безопасной посадки вертолетов и легких воздушных судов на земную и ледовую поверхности на основе анализа их собственного микроволнового излучения

• Автор: Самохин, Алексей Васильевич
• Шифр специальности: 05.22.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 260 с. : ил.

1.1. Особенности собственного микроволнового излучения подстилающих поверхностей как источник информации для выбора места посадки

1.2. Моделирование свойств подстилающих поверхностей на основе

ф экспериментальной радиометрии .

1.3. Векторные характеристики микроволнового излучения поверхностей как информационные параметры состояния возможных мест посадки летательных аппаратов .
1.4. Использование векторных характеристик микроволнового излучения подстилающих поверхностей для оценки возможности посадки летательных аппаратов.
1.5. Выбор мест посадки летательных аппаратов на основе анализа микроволнового излучения земных покровов

1.6. Выводы.

Глава 2. Определение характеристик подстилающих покро

вов при посадке легких воздушных судов и вертолетов на земную и ледовую поверхности на основе анализа их собственного микроволнового излучения
2.1. Оценка свойств поверхности места предполагаемой посадки Л А на основе модели формирования собственного излучения при неполном анализе пространственно временной структуры сигнала .
2.2. Оценка свойств поверхности места предполагаемой посадки воздушного судна на основе модели формирования собственного микроволнового излучения при полном анализе пространственно временной структуры сигнала
2.3. Ошибки определения истинной высоты площадки посадки воз душного судна, вызванные особенностями формирования собственного микроволнового излучения в переходном слое
2.4. Определение возможности посадки воздушного
судна на оспове информации, полученной при анализе собственного микроволнового излучения переходного слоя .
Глава 3. Достоверность определения характеристик земных и ледовых поверхностей путем анализа собственного микроволнового излучения многослойной покровной структуры в задаче дифференци ации подстилающего слоя с целью выбора места
безопасной посадки для вертолетов и легких воз
душных судов
3.1. Ошибки в дифференциации земных покровов в месте посадки воздушного судна, возникающие при анализе собственного микроволнового излучения переходного слоя
3.2. Исследование моделей многослойных покровных
структур с неизменным во времени собственным микроволновым излучением .
3.3. Рекомендации по повышению достоверности дифференциации земных покровов, полученных путем анализа их собственного микроволнового излучения .
Заключение .
Литература


На основе данных радиополяриметрин компьютер выносит решение о типе зондируемой поверхности и сообщает эту информацию экипажу летательного аппарата вместе с оценкой надежности выбора этого типа. В зависимости от степени вероятности того, что данная поверхность соответствует тому или иному типа, экипаж может принимает обоснованное решение о возможности посадки летательного аппарата. Заключение. С этой целью исследовались возможности непосредственного определения с борта летательного аппарата физических, химических, механических п других свойств зондируемой поверхности при помощи измерений ее собственного микроволнового излучения. В свою очередь, знание этих свойств позволяет сделать вывод о возможности посадки летательного аппарата на ту или иную поверхность с точки зрения обеспечения безопасной посадки на эту поверхность. Это касается влажности грунтовых покрытий, либо напряженномеханического состояния ледовых покрытий, либо истинной глубины сигнала формируемого переходными слоями типа рыхлого снега, лежащего на пористом снизу слое льда и т. При анализе радиометрической информации возникают двоякого рода ошибки в определении типа поверхности покрова и в определении высоты площадки для посадки. На практике вполне обычной является ситуация, при которой комплексная диэлектрическая проницаемость меняется плавно и даже гладко, без разрывов даже первой производной диэлектрической проницаемости по глубине например, свежий снег, лежащий на увлажненном фирне, переходящем в лед. В случае наличия переходного слоя, который служит моделью для различных льдов, фнрпа, сухого и мокрого снега, увлажненных песков и почв, интерпретация результатов дистанционного зондирования в рамках стандартных подходов приводит к большим погрешностям. Они не позволяют оценить величину радпояркостной температуры по величине принятого сигнала или локализацию по глубипе того слоя, который вносит максимальный вклад в отраженный сигнал. При ошибках в определении высоты переходного слоя или составе подстилающей поверхности посадка вполне может привести к чрезвычайной ситуации. Наиболее важными задачами, решенными в рамках диссертационной работы, является определение истинной высоты площадки или, что тоже, истинной глубины формирования собственного микроволнового излучения и границ изменений электрофизических свойств подстилающих покровов в месте предполагаемой посадки, не приводящих к изменению собственного микроволнового излучения в задач различения земных покровов. Ошибки при оперативном решении этих вопросов в условиях автономной навигации в местах, не оборудованных для посадки, приводят к аварийным ситуациям. В диссертации выявлена причина возникновения ошибок в определении высоты и типа подстилающих покровов, построены и изучены соответствующие математические модели и даны рекомендации по повышению надежности оценки возможности посадки на основе измерений собственного микроволнового излучения поверхностей. В частности, учет полной пространственновременной структуры собственного микроволнового излучения или, эквивалентно, параметров отраженной волны при зондировании позволяет существенно более наделено решать как проблему различения, так и целый класс прикладных задач по определению рассеивающих и электрофизических параметров земных покровов. В частности, учет поляризационных характеристик дает возможность определять взаимосвязь между диэлектрической проницаемостью поверхности и относительными поляризационными параметрами собственного микроволнового излучения, а также возможность различения радиолокационных целей по их диэлектрическим свойствам за счет вариации угла наблюдения. В условиях автономной навигации это приводит к заметному повышению безопасности посадки за счет достоверного определения типа подстилающего покрова. Основные результаты работы получены при помощи разработанных в диссертации методов, главными из которых являются следующие. Разработан метод определения истинной высоты до площадки посадки на основе анализа ее собственного микроволнового излучения. Разработан метод различения подстилающих земных покровов в месте посадки на оспове анализа их собственного микроволнового излучения.