Исследование метода радиоакустического зондирования и возможности его применения для восстановления высотных показателей преломления в пограничном слое атмосферы тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

Панченко, Александр Юрьевич АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Харьков МЕСТО ЗАЩИТЫ
1993 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.03 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Исследование метода радиоакустического зондирования и возможности его применения для восстановления высотных показателей преломления в пограничном слое атмосферы»
 
Автореферат диссертации на тему "Исследование метода радиоакустического зондирования и возможности его применения для восстановления высотных показателей преломления в пограничном слое атмосферы"

министерство образования украину харьковскии государственный университет

РГ6—Ы--:----

-9.ЛВГ 1993 .

На правах рукописи

ПАНЧЕНКО АЛЕКСАНДР ЮРЬЕВИЧ ¿/¿г*"^

исследование метода радиоакустического зондирования и возможностей его применения для восстановления высотных прошей показателя преломления в пограничном слое атмосферы

01.04.03 - Радиофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Харьков - 1993

Работа выполнена в Харьковском институте радиоэлектроники Министерства образования Украины

Научный руководитель .- доктор физико-математических наук Андрианов- Владимир Андреевич (Институт радиотехники и электроники Российской Академии наук)

Официальные оппоненты - доктор технических наук Пономарев Владимир Ильич• (Харьковский авиационный институт) '

кандидат физико-математических наук ._ Розуменяо Виктор Тимофеевич'

(Харьковский государственный университет )

Ведущая организация - . Институт радиофизики и электроники

Академии каук Украины ' '

Защита состоится $ СрТгЗд!? 1993г. в чал. мин. на заседании специализированного Совета 1.053.08.04 в Харьковском государственном университете (310077, г. Харьков, пл.' Свободы, 4 Ауд. 3-9 )

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке Харьковского государственного университета.

Автореферат разослан % \J~tO Л 1993 года.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат физико-математических наук

В.И. Чеботарев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Условия распространения радиоволи вблизи земной поверхности определяют качество работы систем радиолокации и радиосвязи. В настоящее время для расчета пространственных полей показателя преломления радиоволн используются методы основанные па полученных эмпирически среднссезошшх значениях. Такие методы né могут удовлетворить все практические потрсОнос-ти. Непосрсдсгвешюе. измерение пространственных распределений индекса показателя преломления N дорого и не всегда осуществимо технически. Альтернативу прямым намерениям составляет методика восстановления высотных профиле!! n основанная на математических моделях динамики свойств и примесей ц нижней части тропосферы. Разработке математических моделей турбулентных течений-- вблизи границы потока, которой длй атмосферного воздуха является поверхность Земли, уделено значительное внимание в механике сплошных сред и физике атмосферы. Эти модели с успехом применяются в практических расчетах рассеяния примесей. Однако, в основе этих моделей лежат полуэмпиричсские теории турбулентности и поэтому их применение не всегда оправдано. Сократить количество используемых эмпирических предположений и тем самым повысить вероятность правильной оценки метеоситуаций можно при наличии мстсодашшх с возможно большего количества течек контролируемого пространства. Поэтому наиболее перспективным является путь комплексного использования новейших - мстсоизмеритслышх средств и современных теорий динамических процесов в атмосфере, позволяющий дать оценку метеоситуации в целом.

Наибольшее внимание сейчас привлекают метсонамсрнтелыше средства, которые не требуют .непосредственного контакта с контролируемым объемом. Такие средства основаны на физических эффектах возникающих при взаимодействии волн - акустических и электромагнитных - с атмосферным воздухом. Метод радиоакустического зондирования атмосферы (РАЗ ) наиболее полно использует возможности волновых процессов. Акустические волны, как более чувствительные к параметрам атмосферы, воспринимают изменение ее характеристик, а электромагнитные волны, которыми облучают ' пакет акустических волн, отражаясь 'от неоднородпостсй воздуха созданных звуковой посылкой, переносят информацию к месту расположения системы. При продвижении акустического пакета в воздухе определяются мстсоппрамотры вдоль трассы зондирования.

Метод РАЗ позволяет определять основные метеорологически'

параметры. В основе методик мстсоиамсрений лежит решение задачи дифракции электромагнитных соли на неодпородностях воздуха созданных акустическим пакетом. Специфика этой задачи при 1'ЛЗ связана с коночными размерами апертур радиоантенн и акустического излучателя. Исследование метода радиоакустического зондирования продолжается уже более, двух десятилетий. Но несмотря на значительный прогресс в этих работах, обратные задачи определения параметров атмосферы по характеристикам- принимаемых сигналов требует дальнейших исследований.

Кроме задачи определения ' условий распространения радиоволн, иптррсс к дистанционным средствам зондирования и методам оценки метеоситуаций обусловлен, ставшей особенно остро в последние десятилетия, проблемой контроля среды обитания человека. Поэтому исследования связанные с созданием новых мстеоизмсри-телышх средств и использованием полученной с их помощью метео-ипформации б математических моделях динамических процессов в атмос(1юре являются актуальными.

Цель рпботы состоит в развитии теоретических представлений о дифракционных процессах при радиоакустическом зондировании атмосферы, развитии методов анализа характеристик принимаемого сигнала, совершенствовании методики измерения скорости ветра методом РАЗ, разработке методики использования метеоданных полученных с помощью РАЗ для восстановления высотных профилей показателя преломления в атмосферном пограничном слое (АПС) и исследовании физических явлений определяющих условия распространения радиоволн вблизи границы суша-море.

Научная новизна работы заключается в следующем. .

1. Уточнена радиофизическая модель искусственного Отражателя образованного неодиородпостями плотности воздуха создаваемыми движущимся пакетом акустических волн.

2. Решена прямая радиофизическая задача рассеяния электромагнитных воли на акустическом пакете при РАЗ и получены уравнения определявшие параметры принимаемого сигнала, которые отличаются от известных ранее.

3. Решена обратная радиофизическая задача определения тангенциальной скорости движения среды, в которой распространяется .акустический пакет. На основании этого решения предложен и 'Практически реализован радиоакустический способ измерения старости ветра. ' .'-■•'

4. 'Предложена методика использования метеорологических данных полученных с помощью РАЗ в математической модели турбу-

лентного переноса веществ и свойств в атмосферном пограничном слое для восстановления высотных профилей показателя преломления. ■

б. Проведены сеансы восстановления высотных профилей показателя преломления в . характерных метеорологических условиях возникающих вблизи границы суша-море, в результате которых:

- экспериментально показано действие основных термодинамических Факторов обусловливающих формирование пространственного распределения показателя преломления вблизи границы суша-море; -

• - обнаружен эффект образования локальных неоднородностей в воздушном сяоо лежащем выше уровня помпой шшерсии;',

- па основании данных ряда наблюдений Предложена рабочая., гипотеза механизма воэ5шкновения • лоюльных пеодпородпоотей и дана оценка флуктуаций показателя преломления.в них.

Разработаюшй в диссертации радиоакустический способ измерения скорости ветра защищен авторским свидетельством . на изобретение.

Научное и практическое значение работы состоит в том, что уточнена радиофизическая модель искусственного отражателя образованного неоднородностями плотности воздуха создаваемыми движущимся пакетом акустических волн, что позволяет более точно интерпретировать процесс дифракции электромапгатйых воли при РАЗ. Предложено решение прямой радиофизической задачи рассеяния .электромагнитных соли на акустическом пакете, которое отличается от известного ранее. Экспериментальная проверка на действующей системе РАЗ показала, что предложенное , решение позволяет получить точные соотношения между энергетическими, частотными и . пространственными характеристиками принимаемого сигнала и параметрами исследуемой . среды.

Решение, обратной радиофизической задачи позволило на основании амплитудно-частотных характеристик принятого сигнала оп-. ределить тангенциальную - относительно' направления распространения акустического пакета - скорость движения среды и ■ предложить радиоакустический способ измерения скорости ветра. Этот способ реализован на действующей системе РАЗ, прошел сравнительные измеренйя и Начиная с 1336г. постоянно используется в ' метеорологических наблюдениях проводимых с помощью РАЗ.

Созданный и опробованный радиоакустический способ измерения скорости ветра позволил на основании известных в физике атмосферы соотношений непосредственно вычислять коэффициент турбулентной диМуоии и, решая, уравнение турбулентной диМуэии для метеопарамэтров, которые определяют значение показателя прелом-

5~

ления, получать пространетвошго-врсмешюе распределение N в широком диапазоне метеорологических условий. Методика восстановления высотник профилей n прошла практическую апробацию вблизи границы суша-морс. Построены пространственно-временные поля м для ряда характерных в данном районе термодинамических состояний атмосферы, что позеолило показать действие основных факторов обусловливающих формирование пространственных распределений n вблизи границы суша-море. |

Обнаружен эффект образования локальных исоднородностсй в атмосферном слое лежшцеп выше уровня ночной инверсии и обладающих повышенным козффлЦж лтом отражения для звуковых волн. На основании ряда иаблвдешй с использованием метеодаиных, полученных с помощь» РАО, 1 редложеиа рабочая гипотеза механизма возникновения этих неод1 озодиостей, на основании которой дана оценка флуктуации показателя преломления в них.

Результаты диссертации использовались в научно-исследовательских работах проводимых по постановлениям Госплана СССР, Академии наук СССР и Министерства образования Украины в Проблемной лаборатории зондирования атмосферы Харьковского института радиоэлектроники, а также в совместных работах с ИРЭ РАН (г. Москва), но оценке условий распространения радиоволн на приземных трассах. Одесским гидромстеорологическим_институтом при исследовании условий возникновения адвективных и радиационных туманов, Институтом экспериментальной метеорологии (г. Обнинск) при исследовании активных воздействий на туманы. Томским институтом оптики атмосферы при исследовании условий разрушения ночных инверсий, Иаучда-производствсшшм объединением "Спала" при исследовании температурно-ветровых характеристик пограничного слоя атмосферы, в дипломном и курсовом премировании и учебном процессе

Основные научные положения выносимые на защиту-I. Уточненная радиофизическая модель искусственного отражателя образованного неодаородностями плотности воздуха создаваемыми движущимся пакетом акустических воли.

■ 2. Решешв? прямой радиофизической задачи' рассеяния элект-ромагнитпыж волн па акустическом пакете при РАЗ, отличающееся от известного ранее, и полученные автором , уравнения определяющие ' ^параметры принимаемого сигнала. ' °

3. Решение обратной радиофизической.задачи определения тан-• гецциальной скорости движения среды, в которой распространяется акустический пакет, и основанный на этом решении радиоакустический.способ измерения скорости,ветра.

4..Методика использования метеорологических данных полученных с помощью РАЗ в математической модели турбулентной диффузии для восстановления высотных профилей показателя преломления в атмосферном пограничном слоо.

. Б. Результаты сеансов восстановления высотных профилей показателя преломления в характерных метеорологических условиях возникающих вблизи ..границы суша-море. В том числе:

-.действие основных термодинамических факторов обусловливающих Формирование пространственного распределения показателя преломления вблизи границы суша-море;

- эффект образования локальных псоднородностей'в воздушном слое лежащем.выше уровня ночной инверсии;

- рабочая гипотеза механизма иошикиоисиии локальных псод-нородиостей и оценка (¡шуктуаций показателя преломления В них.

Структура,и.объем рабЬти. Диссертация состоит Из введения, трех глав и заключения. Она содержит 124 страницы машинописного текста, 47 рисунков, 3 таблицы и IOS библиографических ссылок.

. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ '

Во введении сформулирована цель- диссертационной работы, приведены основные научные положения,■выносимые на защиту, и кратко изложено содержание диссертации.

В первой главе рассмотрены вопросы связанные с•совершенст-. вованием метода радиоакустического эондиро jaima атмосферы. В разделе I.I кратко изложена история развития,« современное состояние основных теоретических положений лежащих в' основе мето-. да, представлена основная схема бистатичсс?ого РАЗ. . В разделе 1.2 уточнена радиофизическая.модель искусственного отражателя образованного неоднородностями плотности воздуха создаваемыми .распространяющимся пакетом акустических"'волн. В основе модели лежрт строгое математическое описание работы однонаправленного акустического излучателя в однородной иэотроппой среде; которбо позволило правильно оценить энергетические .характеристики сис-теш РАЗ и .уточнить зависимости приращения • N при прохождении акустических волн в атмосфере от ее физических характеристик ; -влажности и Изменения давления с высотой. В разделе 1.3 приве- . дено решение прямой задачи дифракции при РАЗ.- Отлично от известных решений состоит в том, что сохранена тонкая структура : акустического и электромагнитного полей в дальней зоне излучателей возникающая при интерференции волн приходящих из разных точек апертур. Это позволило получить точные расчетные формулу ' ..'' 7. ■. ' 'У 'У

для поля отраженного сигнала поступающего на вход приемника,при любых функциях возбуждения апертур и изменения взаимного положения антенн. Показано, что пространственное распределение амплитуды принимаемого сигнала является сверткой ■ функций возбуждения приемной и передавшей радиоантенн и акустического излучателя. Численное интегрирование показало, что при коси-нусоидалышх возбуждениях отличие распределения амплитуды принимаемого сигнала от гауссовской кривой составляет менее 2%. В разделе 1.4 исследуются особенности ецгнала на малых высотах, при которых существенно влияние (¡»статичности систем." Показаны OCHOBH1 ^ факторы приводящие к образованию спектра орэгговских

• углог при отражении электромагнитных волн от -акустического пакет.' Получены расчетные соотношения и показаны физические механизмы изменения амплитуды принятого сигнала и возникновения эффекта "затягивания" зондирующей частотой доплеровской частоты принятого сигнала, который приводит к неопределенности измо-

J рения температуры до 1„5...2°С. Разработаны практические рекомендации для уменьшения этой неопределенности. В разделе 1.5 приводится решение обратной радиофизической задачи определения

• та]1генциапы1ой скорости движения среды. Решение состоит из двух этапов: на первом - по измеренной амплитуде и частоте принятого сигнала восстанавливается значение коэффициента отражения и величины отраженного сигнала для случая температурно-одпородной среды, на втором - для серии таких значений составляется система уравнений, приводится к линейному виду, при этом используются результаты анализа проведенного в разделе 1.3, и решается относительно искомой скорости. Данное решение положено в основу

. радиоакустического способа измерения скорости ветра, проведен анализ его погрешностей и дано сравнение с другими радиоакустическими способами. Предложенный способ превосходит иные по следующим параметрам: пространственному разрешении - 15...20м, против 80...100м; быстродействию - З...5с, против 1...2мип; точности -.0.2...0.4м/с, против 1..;2м/с. Использование этого способа при практических метеоизмерениях позволило получать необходимув информацию для определения коэффициента турбулентной диффузии. Что дало возможность создать методику восстановления высотных профилей показателя преломления.

: Во второй главе рассматриваются вопросы применения мстео-

• С

информации полученной с помощью метода РАЗ в математической модели псреиоса веществ и свойств в'ЛПС основанной на уравнении турбулентной диффузии для восстановления высотных профилей N. В разделе 2.1 кратко представлены современные радиофизические мо-

дели тропосферы и методы оценки высотных^ профилей N. Показапо преимущество.метода расчета,.который базируется на моделях динамических процессов в атмосфере. В разделе 2.2 приведены основные сведения о движении атмосферы и показана история развития современных представлений' об атмосферной турбулентности. Показаны преимущества использования моделей с уравнением турбулентной диффузии для практических расчетов движения свойств и. примесей в ЛПС. Б разделе 2.3 приведена постановка задачи иос-стаповлешм и рассматриваются особенности применения модели турбулентной диффузии для восстановления прифилой . м.' При использовании метсодаппых полученных с помощью одной системы РАЗ строгое решение возможно только для одномерной диффузионной задачи. Одномерные- задами с вариациями только по высоте часто используются в физике пограничного слоя, но при реальной работа над неоднородной подстилающей поверхностью пространственные распрсделения мстсовеличин имеют горизонтальные вариации, а процесс диффузии с увеличением высоты сглаживает их. Полученные зависимости дисперсии пространственного.- распределения примеси по высоте при заданной дисперсии источников па поверхности, показывают, что влиянием небольших псоднородностей имеющих размеры до 100м (отдельные строения, дороги) при оценке высотных профилей N можно .пренебречь. Более крупные неоднородности - до 1км (поля, участки жилой застройки) будут оказывать влияние на нижний (I50...200M) участок профилей н. На распределение N по всей высоте АЛС влияют крупные-неоднородности - водоемы, города, промышленные зоны. Сглаживающее действие диффузии по вертикали требует согласования быстродействия и разрешающей способности систем дистанционного зондирования. Приведены , расчеты требуемого количества уровней высотных метсоизмерепий для различных состояний атмосферы с учетом технических возможностей дистанционных систем зондирования. В разделе 2.4 представлена методика восстановления высотных профилей м." Сна позволяет оперативно изменять процедуру вычисления n в зависимости от поступившей метеоинформации. В том случае, если имеются высотные данные по температуре т и влажности и, то, вычислив давление по барометрической формуле, можно определить профиль n. При увеличении атмосферной турбулентности быстро возрастает погрешность измерения и и когда она'превышает if... 10« абсолютного значения относительной влажности, что приводит к погрешности н в 2...4 N-ед, необходимо использовать уравнение турбулентной 'диффузии "для расчета н. Измерения температуры возможно при больших значениях турбулентности, по когда погрешность . г' превышает

I___2*С, необходимо также использовать расчетный метод. Наземные и высотные данные о скорости ветра используигся для расчета коэффициента турбулентной диффузии к. На никнем участке I- вычисляется на основании теории подобия Монина-Обухова, выше - по формулам принятым в аэрологических исследованиях. Методика восстановления реализована в виде алгоритмов для ЭВМ. В разделе 2.5 анализируются погрешности восстановления. Показано, что интегрирующее действие диффузии-приводит к тому, что погрешность рассчитанных средних значений м не.превышает погрешности обусловленной метеодатчиками. Анализ погрешности числеиного алгоритма позволил определить оптимальную.величину шага сетки'интегрирования так, чтобы погрешность вычислений бьша менее 0.1н-ед. Условия рефракции радиоволн определяются величиной вертикального градиента N. Погрешность градиента зависит от погрешности метеоизмерений, а в зоне, где вычисления производятся на основании уравнения турбулентной диффузии, - погрешностью определения к. ,

В третьей главе представлены результаты экспериментов. В разделе 3.1 приводится описание местности, где расположен метеополигон в штатной метеоизмерительной аппаратуры. Особенность месторасположения в том; что полигон находится вблизи границы' суша-море. В разделе 3.2 представлены результаты работ по модернизации системы РАЗ и акустического локатора, который использовался для визуализации термодинамических процессов в АПС. В системе РАЗ были заменены устройства обработки, и измерения амплитудно-частотных характеристик доплеровского сигнала. Акустический локатор был дополнен быстро действупцим блоком измерения разности мерду принимаемой и зондирующей частотой который позволял определять л* с погрешностью <1СГ4 с 1(1к1 аа время <10мс, что дало возможность синхронно регистрировать на фак-эаписи амплитуду и разностную частоту принимаемого сигнала. В. разделе 3.3 Представлены результаты экспериментов проведенных для проверки основных выводов сделанных в первой главе.■Пространственное распределение принимаемого сигнала отличалось от расчитанного по формулам раздела 1.3 не более, чем на величину инструментальной погрешности (2...). Так как известные ранее Формулы получены для модельной задачи е точенными источниками имеющими гауссовские диаграммы направленности, то они допускагг различную интерпретацию к практическим устройствам, тем не менее" Для них отличие составляет. 1.5..,.2 раза. Расчитанног по формулам раздела 1.3 значение мощности принятого сигнала отличается от измеренного не более, чем яа величину затухания зву-

. - .■ ."■ ■ /. 1о" - : ' . V - '■.-..

новых волн в воздухе (2...3дБ). Известные ранее Формулы дают расхождение до 15...20дБ. На нижних участках трассы зондирования, где необходимо упитывать бнстатичность системы, измерение амплитудно-частотных характеристик показало,.что рассмотренные в раздело 1.4 дифракционные механизмы соответствуют реальным процессам, точные вычисления требуют значительных затрат машинного времени, поэтому для этого участка' были экспериментально получены поправочные коэффициенты, которые позволили при измерениях на высотах 20...40м уменьшить неопределенность полученных значений температуры до 0.2...0.3°С, а погрешность измерения скорости ветра - до ее значений в верхних' точках. Далее приводятся методика и результаты сравнительных измерений ' скорости ветра по способу описанному в разделе I.5. Для сравнения использовался стандартный ансморумбомер типа М-К5МР-1,■ который размещался на мачте высотой 48м на расстоянии 40м от системы РАЗ. Измерения проводились в диапазоне ветров от 3 до 9м/с, Коэффициент корреляции между данными анеморумбомера и системы РАЗ составил 0.04. В разделе 3.4 показаны сеансы восстановления высотных профилей показателя преломления.. Использование факсимильной записи ■ сигналов акустического локатора позволило выявить наиболее характерные метеоситуации вблизи границы суша-море, а также наиболее точно выбирать моменты для проведения более трудоемких измерений с помощью РАЗ и. наземного комплекса. Представлены сеансы восстановления в периоды "квазистационарных состояний ЛПС возникающих при направлениях ветра с моря на сушу и е суши на море включая моменты их образования и разрушения, а также в период изменения термодинамического состояния АПС при разрушении ночной .инверсии. В разделе 3.5 Рассматривается • эффект образования локальных неоднородностей (1Н) в слое лежащем выше приземной инверсии, которые были обнаружены с помощью акустического локатора. Систематический анализ метеоданных полученных с помощью РАЗ позволил выдвинуть рабочую гипотезу ме-■ ханизма возникновения 1Н основанную на действии архимедовых в неоднородной среде.-На основании выдвинутых предположений дана оценка изменении N в 1Н. Непосредственно над инверсионным слоем она доходит до 6...10 н-ед.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТА ДИССЕРТАЦИИ

1.1 Уточнена радиофизическая модель искусственного отражателя, образованного .неоднородностями плотности воздуха, создаваемыми движущимся пакетом акустических волн. Уточнено влияние

И '

термофизических характеристик воздуха на изменение ы и получены точные соотношения для последующего расчета пространственного распределения сигнала при решении дифракционной задачи при РАЗ.

, 2. Решена прямая радиофизическая задача рассеяния электромагнитных волн на акустическом пшюте при РАЗ. Полученное решение отличается от известного ранее и предоставляет следующие возможности: -

а > рассчитать, пространственное распределение мощности принимаемого сигнала при лкйых Функциях, возбуждения излучающих и приемной апертур;

б) выяснить особенности дифракции электромагнитных волн' на нижнем участке зондирования и разработать практические рекомендации позволяющие уменьшить неопределенность при измерении мс-теовеличин на-вьюотгис 20...40м; '

в) оценить влияние поляризационных эффектов при РАЗ;

г) составить представление о пространственном положении эквифазных поверхностей принимаемого сигнала.

Точное описание дифракционных процессов при РАЗ позволяет - корректно решать обратные задачи вычислешм метеопараметров по измеренным характеристикам принимаемого" сигнала. _

, 3. Решена обратная радиофизическая задача определения тан- : ■ генциальной скорости движения среды, на основании которой предложен и подтвержден авторским свидетельством радиоакустический способ измерения скорости ветра.' Предложенный способ реализован ва действующей системе РАЗ и прошел сравнительные измерения; Получаемая этим способом информация о флуктуационных характирис-тиках ветровых потоков позволяет вычислять коэффициент турбу- ' лвнтной диффузии, что дает-возможность создать методику восстановления высотных профилей показателя преломления.

■4. Создана и опробована методика восстановления высотных 1 профилей показателя преломления атмосферы основанная на модели. турбулентной диффузии. Сделана оценка эффктивности применения Этой методики над неоднородной подстилающей поверхностью. • Выработаны требования к техническим характеристикам" дистанционнных средств измерений и рекомендации для применения полученных с их помоЬью метеодашшх в модели-переноса веществ и свойств в АПС. Проведены сеансы восстановления вблизи границы суша-море ц пост- . роены пространственно-временные пол.а N для ряда характерных термодинамических состояний АПС в этом районе.

Б. Обнаружен эффект образования локальных, неодпородностей обладающих повышенным коэффициентом отражения для звуковых волн. . Úa основании систематических иаблгд^ний и анализа метеоданных

полученных с помощью 1'ЛЗ, предложена рабочая гипотеза юипнкне пения локальных нсодпородностей и дана оценка Флуктуацням пок,' эателя преломления для радиоволн"в них.

Личное участие. Автором проведено уточнение модели искугст-венного отражателя, решена дифракционная задача при 1'ЛЗ и проведен анализ Полученного решения, разработан радиоакустический способ измерения скорости .ветра и методика восстановления высотных профилей показателя преломления по данным РАЗ, проведен анализ ее эффективности, предложена и разработана рабочая гипотеза возникновения локальных нсодпородностей, а также программное обеспечение представленных методик ■ и экспериментов и описанная в работе модернизация аппаратуры зондирования.

Основные результаты диссертации изложены п работах /I -22/ и докладывались lia IX и X Всесоюзных симпозиумах по лазерному и акустическому зондированию атмосферы (Туапсе I38G, Томск 1388), Всесоюзной конференции по статистическим методам обработки данных дистанционного зондирования окружающей среды (Рига 1386), Всесоюзной конференции по активным воздействиям па гидрометеорологические процессы (Обнинск 1987), Всесоюзной конференции "Использование вычислительной техники для решения проблем охраны¡окружающей среды в теплоэнергетике" (Севастополь 1388), ХУ1 Всесоюзной конференции по распространении радиоволн (Харьков 1990), III Всесоюзной конференции по авиационной метеорологии (Суздаль.1990), на'семинаре "Исследование пограничного слоя атмосферы над сушей и океаном акустическими методами" Научного совета АН СССР по проблеме "Акустика" (Москва 1330 ) и на II Научпой конференции "Применение дистанционных радиофизических методов в исследовании природной среды" (Муром 1332).

СПИСОК РАБОТ.ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

. I.- Бабкин-С.И., Максимова Н.Г., Панченко А.Ю., Прош- . кин Е.Г., Ульянов 10.Н. Измерение влажности воздуха радиоакустическим ' зондированием атмосферы // Труды IX Всесоюзного симпозиума*.но лазерному и акустическому зондированию атмосферы.

- Томск, 1986..- 4.2.- С.145-149.

>2.. Бабкин С.И., Панченко А.Ю., Ульянов Ю.Н. К вопросу о погрешности дистанционного измерения влажности воздуха па основе молекулярного поглощения звука. // Труды IX Всесоюзного симпозиума по'лазерному и акустическому зондировании атмосферы.

- Томск, 1006.- 4.2.-С.149-162.

3. Бабкин С.И., Панченко Л.10., Прошкин Е.Г., Ульянов Ю.Н.

Измерение вектора скорости горизонтального ветра вертикальным радиоакустическим ' зондированием // Труды IX Всесоюзного симпозиума по лазерному и акустическому зондированию атмосферы. - Томск, IS8G.- 4.2.- С.153-157.

4. Бабкин С.И., Куценко В.И., Максимова Н.Г., Панченко А.Ю. Прошкин'Е.Г., Ульянов Ю.Н. , Яворский А.Ю. Радиоакустическое температурное зондирование атмосферы на границе суша-море // Труды IX' Всесоюзного симпозиума по лазерному и акустическому зондированию атмосферы.- Томск, 1986.- Ч.2.- C.I58-I62. ■

Б. Бабкин С.И., Куценко В.И., Максимова Н.Г., Панченко А.Ю. Прошкин Е.Г., Ульянов Ю.Н. Статистическая обработка данных температурного радиоакустического зондирования атмосферы // Тез. докл. Всесоюзной конференции по статистическим методами обработки данных дистанционного зондирования' окружающей среды.-Рига, I98S.- С.119.

6. Панченко А.Ю. Особенности измерения температуры атмосферы бистатическими системами радиоакустического зондирования / Харьк. ин-т радиоэлектрон.- Харьков, IS37.- 39 е.: ил.г Деп.

В УхрШИНШ 27.04.87, И 1350-УК87. *

7. Бабкин С.И., Куценко В.И.,' Максимова Н.Г., Матиос В.М., Панченко А.Ю., Прошкин Е.Г., Ульянов Ю.Н.,'Яворский А.Ю. Опыт применения дистанционных средств зондирования атмосферы в приморских туманах // Тез. докл. Всесоюзной конференции по активным воздействиям на гидрометеорологические процессы.-Обнинск, 1897,- Ç.II2-II3.

8. А.с. 14Б8218 (СССР) Радиоакустический способ определения сДвига ветра / Ульянов Ю.Н., Панченко Л.Ю., Максимова Н.Г., Прошкин Е.Г.- Зарегистрировано 15.11.88.

9. Панченко А.Ю. Восстановление высотных профилей показателя преломления радиоволн в Пограничном слс!е атмосферы по

данным радио- и акустического зондирования / Харьк. ин-т радиоэлектрон.- Харьков, 1988.- Б5 с.Г ил.- Деп. в УкрНШНТИ ' .21.06.88, а 1Б7Б-УК88.

10. А.с. 1Б4Б781 (СССР). Радиоакустический способ определения модуля скорости ветра / Панченко А.Ю.- Зарегистрировано ■22.10.89.

.II. Панченко А.Ю. Измерение характеристик ветровых потоков вертикальным радиоакустическим зондированием / Тр. X Всесоюзн. симп. по лазерному и акустическому зондированию атмосферы.-Томск, 1989.-Ч.2.- С.127т131.

12. Панченко А.Ю. Амплитудно-фазовое распределение принимаемого сигиала при радиоакустически зондировании / Харьк. ин-т

14

радиоэлектрон.- Харьков, 1990.-8 е.: ил.- Деп. в УкрШШПМ 27.08.90, К 1453-УкЭО.

13. Панченко А.Ю., Ульянов Ю.Н. Измерение характеристик вектора ветра комплексным акустическим и радиоакустическим зондированием,// Тр. XII Всесоюз. конф. по авиационной метеорологяи.-М.: Гидрометеоиздат, 19Э0.- C.I77.

14. Панченко А.Ю., Ульянов Ю.Н. Идентификация верхней границы туманов в зоне аэропорта по результатам комплексного вертикального радиоакустического и акустического зондирования /У Тр.

III Всесоюз. конф. по авиационной метеорологии.- М.: Гидрометеоиздат, 1990.- Ci9I.

J5. Максимова Н.Г., Данченко А.Ю., Ульянов Ю.Н. Использование комплексного радиоакустическое и акустического зонирования для\мз9ративного определения структура атмосферной турбулентности-для.нужд авиации // Тр.III Всесовз. конф. по авиационной метеорологии.- М.:Гидрометеоиздат, 1990.- С.49.

16. Андриапов В.А., Панченко А.Ю. Восстановление высотных профилей коэффициента преломления вблизи границы суша-море по акустическим и радиоакустическим измерениям //Тр. ХУ1 Всесовз. . конф. по распространении радиоволн.- Харьков, 1990.- 4.2.-С.305.

о

17. Андрианов В.А., Панченко А.Ю; Восстановлейие высотных профилей показателя преломления пограничного слоя атмосферы по , акустическим и радиоакустическим дистанционным измерениям // Радиотехника и.электроника.- 1990, т.35.- К 12.- С.2518-2526.

IS. Андрианов В.А., Панченко А.Ю. Восстановление высотных профилей метеопараметров по результатам акустического ж радиоакустического зондирования // Материалы семинара "Исследований пограничного слоя атмосферы над сушей и океаном акустическими методами".- М.: Препр. N 7. ИФА АН СССР.- 4.1.- С.34-38.

19. Ульянов Ю.Н., Панченко А.Ю., Майимова Н.Г^, Проп-кид Е.Г., Ветров В.И. Комплекс вертикального акустического'и радиоакустического зондирования атмосферы в условиях прибрежного метеополигона // Материалы семинара "Исследование пограничного слоя атмосферы над сушей и океаном акустическими методами".- М.: Препр. ff 7 ИФА АН СССР.- 4.1.- С.39-46.

20. Ульянов Ю.Н., Панченко A.D., Максимова Н.Г., Прош-кин Е.Г., Ветров В.И. Результаты совмещенного.вертикального акустического и радиоакустического 'зондирования атмосферы'

на границе суша-море // Материалы семинара "Исследование пограничного слоя атмосферы пап сушей Я океаном акустическими W-годзщ",- М.: Препр. К 7 ИФА АН СССР.- 4.1.- C.47-S4. .

21. Ульянов Ю.Н., Павченко А.Ю., Андрианов В.А., Ветров В.И. Прошкии Е.Г., Максимова Н.Г. Локальные: неоднородности в устой- • чивоч пограничном слое атмосферы по результатам акустического и радиоакустического зондирования в прибрежной зоне // М.: Ирепр. К 7(575) ИРЭ РАН,-1992.-21 с.

22. Андрианов В.А., Панченко А.Ю. Современные методы дистанционного зондирования пограничного слоя атмосферы для прогнозирования распространения радиоволн // II научная конференция "Применение дистанционных радиофизич<:с*их методов в исследованиях природной среды".- Муром 1992.- С.72-75.

- с ___

Т1одп. к печ..М'.<у ' Формат 60x84','ц. Бумага гип. Печать офсетная. Усл. псч. л. Уч.-изд. л. /О Тираж /й экз. Зак. Ка ¿-^Ч/. ! Бесплатно.

•^(арькозское межвузовское арендное полиграфическое предприятие. 310093, Харьков, ул. Свердлова, 115,