Расширение функциональных возможностей радиолокационных систем, эксплуатируемых на воздушном транспорте, для мониторинга техногенно-опасных и труднодоступных районов

• Автор: Колядов, Дмитрий Валерьевич
• Шифр специальности: 05.22.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 314 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Основные функциональные возможности РЛС.

Основные характеристики объектов мониторинга в техногенноопасных и труднодоступных районах

1.1. Основные функциональные возможности РЛС ВТ.

1.2. Природные и техногенные объекты как объекты

мониторинга в техногенноопасных и труднодоступных районах

1.3. Взаимосвязь электродинамических и геофизических характеристик объектов мониторинга в техногенноопасных

и труднодоступных районах.

1.4. Взаимосвязь электродинамических и отражательных характеристик объектов мониторинга в техногенноопасных

и труднодоступных районах.

1.5. Взаимосвязь геометрических и отражательных характеристик объектов мониторинга в техногенноопасных и
труднодоступных районах.
1.6. Выводы.
Глава 2. Расширение функциональных возможностей
бортовых РЛС кругового и бокового обзора для определения геофизических характеристик объектов в техногенноопасных и
труднодоступных районах.
2.1. Поляризационные характеристики рассеянного радиоизлучения как источник информации
для расширения функциональных возможностей
РЛС при определении геофизических характеристик.
2.2. ЮХсфера как средство отображения информации об
объектах наблюдения.
2.3. Определение проводимости и диэлектрических свойств исследуемых подстилающих покровов и объектов наблюдения
при полной информации о пространственновременном состоянии радиолокационных сигналов.
2.4. Определение проводимости и диэлектрических свойств исследуемых подстилающих покровов и объектов наблюдения при неполной информации о пространственновременном состоянии радиолокационных сигналов.
2.5. Выводы.
Глава 3. Расширение функциональных возможностей бортовых РЛС кругового обзора и РЛС обзора летного поля для определения геометрических характеристик объектов в техногенноопасных и труднодоступных районах.
3.1. Поляризационные характеристики рассеянного радиоизлучения как источник информации
для расширения функциональных возможностей
РЛС при определении геометрических характеристик
3.2. Матрица рассеяния как средство отображения информации об объектах наблюдения.
3.3. Расширение функциональных возможностей РЛС для оконтуривания и оценки линейных размеров протяженных объектов наблюдения при некогерентном рассеянии электромагнитных волн.
3.4. Расширение функциональных возможностей РЛС для оконтуривания и оценки линейных размеров протяженных объектов наблюдения при когерентном
рассеянии электромагнитных волн
3.5. Выводы
Глава 4. Расширение функциональных возможностей
бортовых РЛС кругового обзора для получения дополнительной информации об объектах наблюдения в зонах стихийных бедствий и техногенных катастроф.
4.1. Возможности использования нелинейного рассеяния
объектов наблюдения в зонах стихийных бедствий
для расширения функциональных возможностей РЛС
при их обнаружении.
4.2. Нелинейная матрица рассеяния как средство отображения информации о наличии нелинейных объектов в зонах стихийных бедствий и техногенных катастроф
4.3. Расширение функциональных возможностей РЛС для обнаружения нелинейных объектов в зонах стихийных бедствий и техногенных катастроф
путем выбора режима работы РЛС
4.4. Выводы
Глава 5. Результаты экспериментальных исследований
по расширению функциональных возможностей РЛС.
5.1. Методика эксперимента и экспериментальная установка
для определения проводимости и диэлектрических свойств
5.2. Экспериментальные результаты по определению проводимости и диэлектрических свойств земных
покровов почва, растительность и лес
5.3. Методика эксперимента и экспериментальная установка для определения геометрических характеристик и оконтуривания объектов наблюдения.
5.4. Экспериментальные результаты по определению геометрических характеристик и оконтуриванию
объектов наблюдения.
5.5. Выводы.
Заключение
Литература


Диэлектрическая проницаемость снега зависит от его плотности, что связано с уплотнением снега со временем. Среди всех объектов только диэлектрическая проницаемость воды и морского льда зависит от солености. Диэлектрическая проницаемость морского льда зависит от солености изза того, что диэлектрическая проницаемость самой морской воды зависит от солености 3. Диэлектрическая проницаемость уменьшается при увеличении солености независимо от температуры. Это уменьшение при уменьшении температуры увеличивается. Диэлектрическая проницаемость большинства объектов незначительно изменяется при изменении температуры. Исключением являются вода, снег, лед и мерзлые почвы 2. Зависимость диэлектрической проницаемости от температуры имеет место также при очень низких температурах. Это происходит изза того, что часть солей выпадает в осадок, что, в свою очередь, приводит к изменению химического состава . Приведем аналитические зависимости между диэлектрической проницаемостью и частотой, температурой, влажностью, соленостью для конкретных объектов радиолокационного мониторинга. Пресная вода является полярным диэлектриком. Гьс время релаксации о0 собственная частота колебаний. Для морской воды формула 1. Вода сильно влияет на электрические свойства горных пород. В порах породы существует свободная вода, а вода, которая адсорбируется на поверхности твердых частиц, называется связанной. Удельное сопротивление свободной воды уменьшается с ростом минерализации. Вместе с тем диэлектрическая проницаемость практически не зависит от концентрации, уменьшаясь с ростом температуры. Лед пресноводных водоемов бывает нескольких типов. Основным, особенно при суровом климате является кристаллический лед, для верхнего
1. Диэлектрическая проницаемость пресного льда хорошо описывается формулой 1. Г ,3, где Т абсолютная температура. Морской лед имеет сложную структуру 1. Он состоит из кристаллов пресного льда, ячеек рассола замерзшего и незамерзшего, переохлажденной воды, пузырьков и других примесей. Морская вода содержит различные соли. Температура замерзания соответствующих смесей различная. Поэтому химический состав рассола изменяется при изменении температуры. Расчеты диэлектрической проницаемости морского льда выполнены в , но изза их громоздкости здесь не приводятся. Сухой снег можно рассматривать как смесь льда и воздуха. Диэлектрическую проницаемость сухого снега можно определить путем использования формулы Максвелла Гарнета для двухкомпонентной смеси при в 1,ет еу ,ет ел. Влажный снег представляет собой смесь льда, воздуха и воды. Размеры включений льда и воды 0,1. При низкой влажности воздух является непрерывной средой, а вода имеет характер изолированных включений. При высокой влажности наоборот. Р Р5Р,,
Диэлектрическая проницаемость минералов растет с повышением плотности и уменьшается с ростом твердости. Следует выделить минералыпроводники их проводимость зависит от химических и механических примесей минералыполупроводники и минералы диэлектрики. Диэлектрическая проницаемость минералов падает с увеличением температуры. Диэлектрическая проницаемость осадочных горных пород определяется соответствующими минералами и наличием жидкой и газообразной фаз 1. Породы, включающие в основном кальцит и доломит, имеют большие значения в, чем песчаник, состоящий из кварца. Диэлектрическая проницаемость осадочных горных пород, обладающих большой пористостью, сильно зависит от влажности. Например, для песчаника изменение содержания воды от 0, до 1 сопровождается ростом е от 4,5 до . Почва состоит из различных компонентов. Это, например, тонко размельченные горные породы, входящие в глину и песок, более крупные частицы, входящие в гравий органические минералы вода с растворенными солями и минералами. Ф объемная часть дисперсной фазы. Влажную почву представляют в виде смеси. Эта смесь состоит из воздушной среды и включений кварца, покрытых пленкой. Мерзлая почва состоит из воздушной среды и включений кварца. Воздушная среда содержит сферические частицы льда. Частицы кварца покрыты водяной пленкой. Толщина пленки уменьшается при уменьшении температуры почвы.