Исследования пространственно-временных характеристик оптических сигналов в условиях многократного рассеяния тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

томский государственный университет

Р Г 6 OD - 1 MAR 1993

На правах рукописи

Вергун Владимир Владимирович

удк 535.361.1

исследования простра1ютвенш-временных характеристик огггических сигналов в условиях многократного рассеяния

Специальность 01.0jJ.05 - оптика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Томск - 1993

Работа выполнена в Институте оптики атмосферы СО РАН.

Научные руководители* доктор Физико-математических наук

Крутиков В.А.

доктор физико-математических наук Титов Г.А.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук

•Боровой А.Г.

доктор физико-математических наук Донченко В.А.

Ведущая организация ВЦ СО РАН, г.Новосибирск.

Защита диссертации состоится "/<Р " 1933 г-

в _часов на заседании специализированного совета К.063.53.03

по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук в Томской государственном университете им. В.В.Куйбышева (634010. Томас, пр. Ленина. 36. главный корпус, ауд. )

С диссертацией можно ознакомиться в научной • библиотеке Томского государственного университета.

Автореферат разослан " № •• ф-^-брх >^1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета

К.ф.-Ы.Н.

14 § Г.М.Дейковз

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность. Исследования зависимости пространственно-временных характеристик оптических сигналов от оптических параметров системы атыосфера-скеан. состояния поляризации, размеров деталей объекта, случайной геометрий границы раздела рассеивавших слоев представляют. как научный, тех и практический интерес в связи с необходимостью обеспечения надежных количественных лунных для оценки эффективности действия оптических систем. Импульсные оптические сигналы шрохо используются в систенах активного лазерного зондирования, связи, локация объектов, в гидрооптике. Для расчета оптимальных оптических систем передачи и регистрации излучения требуется предварительная оценка пиковой модоости, длительности, поляризации импульсных световых сигналов. Проведение предварительной оценки _ осложняется искаяаюшд влляшеи многократного рассеяния, неизбежно возникающим при распространении излучения в достаточно замутненной атмосфере либо водной среде, наличием сложных граничных'и'начальных условий- пространственная ограниченность' узких пучков излучения, стохастичность структуры облачного поля, земнвй и иорской поверхности и т.д. Состояние вопроса. Теоретические расчеты пространственно-временных характеристик оптических сигналов основаны на решении интегро-дифференциального уравнения переноса при соответствующих начальных и граничных условиях. В последнее время наиболее эффективным и плодотворным иетодоы решения задач, связанных с переносом нестационарного излучения в рассеивающих образованиях сло:шой структуры с корректным учетом многократного рассеяния, является неюд статистического моделирования (Монте-Карло). Теория этого метода достаточно развита в работах сотрудников

Вычислительного центра СО РАН (Г.А.Михайлов. Б.А.Каргин, Е.О.Джетыбяев. С.М.Пригарин ). Постановка численных экспериментов на основе статистического моделирования заметно отличает его от постановок дорогостоящих натурных экспериментов. Однако, наряду с неоспоримши преимуществами, реализация этого метода сопряжена с проведение« достаточно трудоемких расчетов и требует значительных затрат машинного времени. Так. для большого промежутка времени после начала воздействия импульса, ошибки статистических расчетов возрастают настолько, что требуется дополнительная информация. Поэтому, представляется целесообразным для описания влияния многократного рассеяния и оптических свойств рассеивавшей среды га формирование пространственно-временной структуры светового поля использовать такке различного рода приближенные аналитические методы. Имеется ряд приближенных иетодоз решения нестационарного уравнения переноса излучения. . пригодных для описания распространения импульсного излучения в рассеивавши средах. Одним из таких приближений является налоугловое.диффузионное приближение (Я.С.Долин. В.С.Ремизович. Д.Б.Рогозкин). относящееся к- средш с сильно анизотропным рассеянии! . известны также асимптотические решения (С.Д.Гушабаа. Э.П.Зеге. И.Л.Кацев).

Существующая определенная обособленность теоретических работ от экспериментальных наблюдений' затрудняет определение границ и возможностей использования полученных приближений. Многие интересные эксперименты по наблюдению прохождения импульсов через рассеивавшие среды проводились в слабоконгролируемых условиях и не иогут являться основой для .количественных сравнений с теорией. В реальных атмосферных условиях в силу значительной изменчивости и ее удаленности от наблюдателя, точный контроль за параметрами среды - затруднен. Поэтому большую важность представляет эксперименты в нодельных рассеивзкикх средах, ссз^аззеших в

специальных аэрозольных кет ерах с непрерывна контролем условий распространения. Больтая аэрозольная камера Института оптики атмосферы СО РАН Сдяяна 28а. диаметр 1Ш) позволяет создавать устойчивые расеиваюшие среды с различной оптической плотностью и микроструктурой. В то Ев вреыя ограниченное временное разрешение приемников вносит иекззегая в результаты модельного эксперимента, особенно при небольших оптических толщинах слоя. В этих условиях наиболее эффективно сочетание ыодельного экспериыетгга с щслкшем расчетом.

Отмеченные особенности требуют проведения комплексных исследований пространственно-временных * характеристик оптических сигналов . корректного учета многократного рассеяния.

Целью работы является изучение особенностей формирования пространственно-временной и поляризационной структуры импульсного оптического излучения, включая:

- построение на основе истода статистического моделирования алгоритмов расчета пространственно-временной и поляризационной структуры вектор-функции- интенсивности рассеянного Шпуль слеге излучения ;

- изучение возможности- использования известных приближенных аналитических решений нестационарного уравнения переноса излучения для ■ описания импульсной переходной и оптической передаточной функции рассеивающей среды :

- рёшенив задачи о поведении оптической передаточной функции однородного и вертикально-неоднородного рассеивающего слоя при импульсном освещении последнего ;

- исследование влияния эффектов, связанных со .случайной геометрией морской поверхности, на поле яркости оптических источников излучения.

Научная новизна работы определяется следующими результатам:::

- ¿¡отод двойной локальной оценки адаптирован на случал векторного представления исходного ■ импульсного .сигнала. Работоспособность построенного алгоритма подтверадена путеи сопоставления шеюиихся данньЕ "одельных экспериментов. ■ с результатами численного ыэделгхровсни;; процесса переноса поляризованного илульсного излучения ;

- предлоЕеш цетодика. позволявшая оперативно оценивать импульснув Пырзюдлуа фуисшяв в предположении сильной анизотропии рассеяния. Оценены границы применимости данной методики :.

- найдены выраэзгпш для амплитудной и фазовой составляггсих прострзпсгвенно-частотного спектра узкого мононзправлешюго нестационарного сигнала в однбродногл к вертикально-неоднородной слоях.

- еэ базе уразнения переноса со стохастическкыи граничньыи условиям создан метод решения проблеиы переноса излучения через, взволнованную ыорскуп поверхность .к исследовано влияние параметров Багрового волнения на характеристики све/ового поля.

йвядсна пространственно-угловая корреляционная функция интенсивности ' излучения, ' пропущенного случайно^неоднородной границей раздела двух сред с рэзнш показателей преломление.

. лаучютд и практическая ценность работы. Полученные в работе результаты п созданные програачныэ средства использовались и (¡огут быть использованы : . ' •' •

I '

- результаты расчетов пространственно-временных характеристик фона многократно рассеянного импульсного излучения в плотных средах уже использованы отраслевой организацией, о ■чей свидетельствует акт внедрения, содэрнашийся.в приложении ;

-при разработке программных систем, предназначенных для решения широкого круга научных и прикладных задач оптики атмосферы и океахш ;

- при анализе эх с п е р:^: е; па ль нкх данных по формировании и трансформации угловой и поляризшконпой структуры фота многократно рассояного импульсного, излучения ;

- для расчета энергетических и временных переметров иипульсного сигнала на основе достаточно простых аналитических приближений при штекерной разработке оптимальных систем локации, передачи информации я связи ; •

- сведения о чувствительности радиационных характеристик и полей яркости х изменения структуры полей взволнованности системы атмосфера-океан необходимы при формулировке и решении задач дистанционного олтичесз:ого зондирования толш воды, • при исследовании природных ресурсов из космоса.

Достоверность результатов работы обеспечивается: применением методов статистического моделирования. аналитических приблкзенкй. адекватность которых доказана ; сравнением численных рэсчегсв с данными цод&льных экспериментов, провсдсннкги в искусственных рассеивающих средах в контролируемых условиях ; совпадением аналитических оценок- и .численных экспериментов: сравнением с результатами других авторов ; -внутренней непротиворечивостью результатов, соответствием их качественным представления!.

Основные эаииташые положения:' . 1. Деполяризация рассеянного импульсного излучения является чувстветельной функцией времени и претерпевает резкие изменения в плоскости , в которой располовены оптические оси излучзтелького 'и приемного тракта.

2. Использование в налоугловом диффузионном приблизенки коэффициента диффузии с параметрической зазискмость;о от угла, ограничивающего часть индикатрисы рассеяния. эффективно участвующую в формировании полного оптического сигнала, слутшт оперативным и достаточно точным методом получения инженерных

- Б -

оценок импульсных переходных функций в области оптических толщин меньше 15.

3.Аналитическое усреднение стохастического уравнения переноса излучения по ансамблю реализаций случайного поля статистически неровной границы раздела двух сред с разным показателен преломления позволяет значительно понизить трудоемкость алгоритмов статистического моделирования процесса переноса излучения в систеае атмосфера - океан;

Аппобашя результатов Основные результаты, полученные в работе докладывались на 8 Всесоюзном симпозиуме по распространению лазерного излучения в атмосфере (Томск. 1386). 9 Всесоюзном симпозиуме по лазерноцу и акустическому зондированию (Томск. 1987). И Всесоюзном симпозиуме по. распространению лазерного излучения в атмосфере и водных средах (Томск 1991). 15 Мездународной конференции по лазерному зондированию (Томск. 1990). Научной Сешшаре отделения атыосферно-экологичеясих исследований. ШД (Томск, 1992). По'материалам проведанной работы опубликовано 20 работ. . •

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав. заключения' , прилояения и списка используемой литературы. Обьеы диссертации ' 130 страниц машинописного текста. Она иллюстрирована рисунками, представленный на 24 страницах, список литературы содержит 64 нашенования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоаювызается актуальность темы и излагается состояние вопроса, ставятся цель и основные задачи исследования, определяется научная новизна работы и формулируются положения, выноакыэ на защиту, кратко излагается содержание работы.

Первая глаза посвящена изучению пространственно- временных характеристик нестационарных световых полей в шюскопаралельном

детершиировЕННсц рассеивание« слое з пркссезой области для произвольного расположения источника и пряешзпа, а текео выяснения возмовности использования ■ иззоспнх гнзлхгичвских приближений для 'опйсанпя временных искажений и деполяризации прошедиего импульсного излучения.

В первом параграф© приведен краткий обзор теоретических и экспериментальных работ , близких по своей сути к исслодуеиыа задачаа. Проанализированы физические процессы, прпводяже к деформации пространственно-временной структуры плтульсного излучения.

В 5 1.2, при расчэто характеристик пестшионарного светового, поля • методоа . статистического кодапярованпя, двойная локальная опенка здзпткровека из случай векторного представления неходкого импульсного сипЬлз. Численные расчеты показала, что -узе при наблюдения рассеянного , импульсного излучения под небольспет аз1щутальнк:я1 углпют порядка нескольких градусов гэрактериэ резкая окизотрстия тела ярости, вызванная ограниченностью оптического пучка. В плоскости расположения оптических осей излучатольнсго и приемного траста деполяризация рассеянного импульсного излучения язляется • чувствительной функцией времени и испытывает при этоу' наиболее резкие изаенения. С ростси аз1!мутального угла наблюдения V деголяризпцяя излучения начинает расти. достигая экстремальных значений в ■ плоскости, перпендикулярной плоскости рассеяния С V - 90° и 270°) неззвлезга от времени пребывания фотонов в среде. .

В следующей параграфе ( § 1.3) с целью проверки работоспособности алгоритма выполнено статистическое ыоделировакие процесса перекоса поляризованного импульсного излучения для граничных и начальных условий, адекватны» условиям модельного эксперимента, проведенного Г.П.Коханенко в каиерб исскуственныз

туманов Института оптики атмосферы СО РАН. Хорошее согласно ыенду результатами численного и модельного экспериментов при описании угловых зависимостей и длительности поляризационных компонент иылульсного сигнала ■, позволяет . утверждать, что разработанный подход на основе метода статистического моделирования может рассматриваться в качестве реперного наряду с экспериментальными исследованиями процесса формирования и трансформации поляризационной структуры фона многократного рассеяния в модельных рассеиЕвгаих средах при произвольном расположении оптических осей излучателя и приемника.

В § 1.4 обсуждается возможность использования малоуглового диффузионного приближения (МДП) с учетом флуктуации путей фотонов .при многократном рассеянии для описания импульсных переходных функций СЙПФ). С этой целью на основе метода Монте-Карло проведены расчеты К® для ряда модельных индикатрис различной степени, вьггянутости -мелкодисперсной дымки ^соэ^ -0,7)". облака С1 для *-1.4авш.0.7Хшы. 0.45шш. индикатрисы рассеяния морской боды (Чсох^-о.Эб). Независимо были рассчитаны ИЮ в МДП. Результаты; показали . что МДП правильно передает качественные особенности пространственно-временной структуры светового поля в средах с резкой ^анизотропией рассеяния, а в количественном Отношении в области не слишком большое оптических толщш слоя нуждается- в знании угла га ; ограничивающего часть индикатрисы рассеяния 'яСу), эффективно участвующую в формировании полного сигнала. Угол У- позволяет определить параметр гг-¿/з(.г) >-*=¡-кг а? .и соответственно коэффициент диффузии., входящий в формулы МДП. ! Используя выражение для среднего квадрата угла отклонения фотонов при многократном рассеянии и результаты предсказания 'статистического моделирования, предложены зависимости времени прихода фотонов от угла г0 . которые позволяют в рамках МДП

описать импульснув переходную функцию в пределах 1.5-2 порядков от яркости в максимуме не делая заранее предполояения об аналитическом виде индикатрисы рассеяния. Установлено, что использование коэффициента диффузии с параметрической зависимостью от угла го служит оперативный методом получения иняенерных оценок импульсных переходных функций в области сравнительно небольших оптических толщин С ^15). Приводятся иллюстрации предложенного метода.

В последнем параграфе (5 1.6) этой главы показано, что знание угла га можно использовать также для описания временной структуры поляризационных компонент прошедшего импульсного сигнала. Теоретически подтвержден ранее установленный экспериментально различный характер зависимости длительности Сна уровне половины амплитуды ) поляризованной и кросс-поляризованной компонент от оптическое толщины рассеивающей среды.

Во второй главе рассмотрено влияние неоднородностей. обусловленных внутренней структурой рзссеизаюаей среды, флуктуации путей фотонов при многократном .рассеянии, на. формирование пространственно-частотного ' спектра узкого ыононаправленкого нестационарного сигаала. Рассмотрение проведено в рамках ЩП.

В § 2:1 получены формулы для 'частотно-контрастней и частотно-фазовой характеристик (ЧФХ) пространственного спектра импульсного - сипшла, распространяющегося в однородной. и вертикально- неоднородном слое. Для частотно-контрастной характеристики (ЧКХ). определяющей изменение контраста пространственных и временных частот в Фурье-спектре изображения ооьекта. характерно гауссово распределение по пространственной частоте. Анализируя частотную зависимость полученных функций . можно сделать вывод, что на малых глубинах i квазистационарный случай) базовых искажений не происходит, а только амплитудные. В

области, где относительный вклад нерассеянного излучения мал. фазовая компонента спектра сильно зависит от величины пространственной частоты к. При этом характерен быстрый рост ФЧХ по игра увеличения и скачество изображения ухудшается^. Заметим, что в упоаянутой области поведение обеих коыпонент спектра качественно согласуется с известными результатам (А.Г.Лучшшн). Снизение вероятности выживания кванта сопровозщается ростом ФЧХ и уменьшением ЧКХ. Причем фазовая компонента спектра гораздо менее чувствительна к величине вероятности выаивания, чем амплитудная.

Показано, что уже , в случае слабой неоднородности слоя характерным является сильная вар.шия спектра пространственных и временных частот импульсного сигаапа. пропущенных слоем. При этом шещенаэ центра тязести залегания наиболее плотных слоев к нижней границе ск наблюдателю^, приводит к улучшению частотно-контрастной характеристики. .

Во второй' параграфе расоштриБается влияние поглощения и флуктувщй путей фотонов при многократна«, рассеянии на оптическую _ передаточную функцию анизотропно рассеивающей среды для стационарного ' pesiaa освещения последней. Показано, что частотно-контрастная характеристик формируется в основной функцией пространственного разброса фотонов по пробегам. Проведено , сопоставление с дяншат стггистичэского моделирования метода! Монте-Карло. •

Третья глаза посвящена исследованию характеристик светового шля, преобразованного .взволнованной поверхностью моря, которая " рассматривается как стохастическая граница раздела двух сред с разнш показателем преломления.

В § 3.1 определяемые характеристики такого поля излучения основываются на решении УПИ со стохастическими граничными условиящ. Один из существующих методов , его решения - метод

численного усреднения (МЧУ) , который предполагает непосредственное 'численное годалирование случайного поля возвышений ч(х.у) морской поверхности и радиашш (Б.А.Каргин.С.М.Пригарин). В этой случае алгоритм расчета средних характеристик светового поля объединяет усреднение по ансамблям выборочных реализаций траекторий фотонов и полей взволнованности. Такой подход . позволяет наиболее полно учесть эффекты, обусловленные случайной геометрией волн (экранировка одних участков поверхности другими. многократное переотражение, радиационное взаимодействие волн). Однако он чрезвычайно трудоемок, что в первую -очередь связано с необходим лыо неоднократно решать задачу переноса излучения для выборочной реализации поля возвышений . а иногда и практически не реализуем.

Второй независимый подход к решению УПИ со стохастическими граничным условиями может быть основан на методе аналитического усреднения (МАУ) последнего по ансамбля реализаций взволнованной морской пс ;ерхности. Такое усреднение проведено для двумерной гауссовой случайной поверхности с < >- о дисперсией

отклонении от среднего уровня поверхности о-1 и корреляционной функцией возвышений вс|рр - < • чсг^чс?^ > где р - I?,- -расстояние меаду точками' ?4 и . Известно.' что отклонения от гауссовости налы и ими можно пренебречь. Получено выражение для средней интенсивности излучения У . Преобразованного такой

поверхностью. Анализ этого выражения позволяет установить некоторые закономерйости переноса излучения через взволнованную границу раздела воздух-вода без проведения трудоемких расчетов на ЭВМ. Результаты показывают, что учет возвышений взволнованной поверхности приводит к возрастанию средней интенсивности прошедшего излучения по сравнению с детерминированной границей раздела воздух-вода. Причец с ростом оптической толщины

взволнованного приповерхностного СЛОЯ (т- ос % с- коэффициент ослабления воды) этот эффект проявляется заметнее.

Во втором параграфе МФ' используется для проверки правильности предположений . которые делались при аналитическом усреднении уравнения переноса. Для этого проведены расчеты двумя независимыми методами (МАУ и МЧУ) углового распределения интенсивности излучения, преобразованного взволнованной морской поверхностью. МЧУ был основан на пряном статистическом моделировании траекторией фотонов . Здесь использовалась аналитическая аппроксимация частотного спектра ветровых волн в виде Пирсона-Моасовитда для условий полностью развитого волнения. Проведенные расчеты показали, что совпадение результатов лежит в пределах погрешности метода статистического моделирования (< 5 ") вплоть до зенитного угла Солнца е0-= 70°и безразмерного параметра и = 0.1. имеющего смысл отношения характерных вертикальных размеров случайного поля возвышений поверхности к характерным • "оризонтальным размерам. При больших углах и. " > 0.1 просматривается тенденция к увеличению расхождений между МЧУ и МАУ , достигающих десятков и более процентов, что можно, объяснить вкладом сопутствующих возвышениям волн эффектам, которые были не учтены при аналитическом усреднении УПИ. Методические расчеты показали, что трудоемкость алгоритма, использующего метод аналитического усреднения т.е функцию уже при углах

падения излучения на поверхность близких к надиру в несколько раз меньше трудоемкости алгоритма, использующего в своей основе непосредственно численное моделирование морского ветрового волнения. : .

3 § 3.3 Найдена пространственно-угловая корреляционная функция интенсивности х?^^у. которая з'^исит от

пространственного спектра волнения и уклонов случайно-неровной

поверхности. На частном примере функции В(р ) показано, что если горизонтальный разнос точек мал по сравнению с радиусом корреляции функции в(р) т.е. р « то пространственно-угловая

корреляционная функция интенсивности определяется радиусом корреляции, дисперсией уклонов и возвышений случайной поверхности. В то же время, щ-и р ■» —р- влияние возвышений волн на статистическом поведении фугкцки ослабевает..

В последнем параграфе, на основе МЧУ изучено влияние взаимной корреляции входящего в воду и сводящего из-под взволнованной поверхности импульсного излучения на средние характеристики принимаемого эхо-импульса. Рассмотрены две модели поверхности -"коррелированная", составленная из статистически полностью зависимых точек входа и выхода (оди"эковые возвышения и наклоны) излучения V под этой поверхности и "некоррелированная" -соответственно поверхность со статистически независимыми точками входа и выхода. Результаты численного эксперимента показали, что учет корреляции возвышений и наклонов ветровых волн для малопродуктивных вод приводит к' изменению величины сигнала обратного рассеяния в диапазоне скоростей приводного ветра 1-15 м/с на 10-15 * . Величина сигнала обратного' рассеяния более чувствительна к статистике границы раздела воздух-вода для высокопродуктивных вод ( * - 0.2 ы*). Средняя энергия < Е > и максимум интенсивности < 1тлх> эхо-кмпульса в случае "коррелированной" границы раздела возрастают с ростом показателя ослабления воды согласно закону < е •> . < 1тазс> - У?, что характерно для статической и плоской поверхности. В случае "некоррелированной" границы раздела эта зависимость сохраняется лишь для малопродуктивных вод.

Установлено, что учет коррелированное™ взволнованной поверхности имеет принципиальное значение как при развитом

волнении, так и. для высокопродуктивных вод. Ограничение только -низкими кратностши рассеяния в "некоррелированной " модели поверхности монет привести не только к количественноиу. но и к качественному искажению статистических зависимостей в схеме оптического зондирования толщи воды через случайно-неровную поверхность. Уже при оптической толщине взволнованного приповерхностного слоя т - необходимо принимать во внимание

эффекты многократного рассеяния.

В Заключении формулируются основные результаты и выводы работы.

В Приложение включен документ. подтверждающий внедрение результатав работы.

Основные результаты работы.

1. На основе метода Монте-Карло проведено исследование, про ст ргжст в ешо-в рем енной и поляризационной структуры вектор-функции интенсивности от импульсного -источника - при произвольном расположении оптических осей излучательного^ и приемного тракта. . Подтвержден ранее ■ установленный экспериментально . различный характер ' зависимости длительности двух поляризационных компонент импульсного сигнала от оптической толщины.

2. На базе налоуглового диффузионного приближения предложена методика расчета импульсных переходных функций применительно к области не слишои больших оптических толщин, основанная на использовании коэффициента диффузии, параметрически зависящем от премени прихода фотонов. Установлены границы применимости предложенной методики и даны рекомендации для ее практического применения.

3. В' рамках ыалоуглового диффузионного приближения с учетом ■{луктуаций путёй фотонов при многократной рассеянии найдены рьгракения для частотно- контрастной и частотно-фазовой характеристик пространственно-частотного спектра узкого

мононаправленного нестационарного сигнала, распространяющегося в однородной и вертикально-неоднородном слоях с линейно-нарастающим и экспоненциальным профилем коэффициента рассеяния. А. Получены выражения для моментов интенсивности излучения, пропущенного стохастически неровной границей раздела двух сред с разным показателем преломления. Показано, что зависимость средних статистических характеристик излучения от возвышений морских ветровых волн определяется оптическими параметрами • воды, характеристиками волнения, а также удалением точки наблюдения от неровной поверхности.

5. Разработан и реализован алгоритм статистического моделирования, позволяющий рассчитывать линейные функционалы <. потоки, угловые распределения) от средней интенсивности радиации для гауссовой случайной поверхности раздела воздух-вода. В основу его положено аналитическое усреднение уравнения переноса со стохастическими граничными условиями по ансамблю реализаций случайного поля возвышений морской поверхности. Установлено, что данный алгоритм в несколько раз эффективнее алгоритма, использующего непосредственно численное моделирование морского ветрового волнения. Исследована погрешность метода аналитического усреднения статистических характеристик радиационного поля.

Б. Установлено, что влияние статистики границы раздела на средние характеристики 'импульсного сигнала обратного рассеяния особенно чувствительно как при развитом- волнении, так и для высокопродуктивных вод. Показано, что ограничение только низкими кратностями рассеяния в задаче о трансформации оптического излучения взволнованной поверхностью моря при больших баллах волнения может приводить как к количественному, так и к качественному искажению статистических характеристик сигнала обратного рассеяния.

Основные результаты отражены в следующих публикациях:

1.Вергун В.В.. Кабанов М.В.. Крутиков В.А.. Коханенхо Г.П. Размытие и деполяризация проходящего оптического импульса на больших, оптических глубинах в рассеивающей среда. - Оптика атмосферы."1BS8. Т.1. N 2. с.99-101.

2.Воргун В.В.. Кабанов М.В., Кохзненко Г.П.. Крутиков В.А.. Межевой Д.С. Деформация коротких световых иапуль-сов от точечного направленного Источника в облачных средах. Труды îx Всесоюзного симпозиума по лазерному и акустическому зондированию атмосферы. 4.1. Томск. 1987. с.217.

3.Вергун В.В.. Кабанов М.В., Коханенко Г.П.. Панченко М.В..

Полькин В.В. Учет многократного рассеяния в ореольных измерениях

индикатрис плотных туманов.-Изв.АН СССР. ФАО. 1938, м А. C.4Q3-409.

4.Вергун В.В.. Крутиков В.Л., Коханенко Г.П. Экспериментальное изучение распространения коротких световых импульсов в рассеивающей среде с большой оптической толпой. Труды, «п Всесоюзного симпозиума по распространению лазерного излучения в атмосфере. Томск. 1306. с.93-36. .

Б.Вергун В.В.. Крутиков В.А.. Коханенко Г.П. Численная оценка азимутальной 'структуры вектор-функции интенсивности в жидкокапельных образованиях. Труды viii Всесоюзного симпозиума по распространению лазерного излучения в атмосфере. Томск,198Б. с.97-101.

ь.Вергуц В.В..Крутиков В.А.Коханенко Г.П. Об особенностях огпическои передаточной функции в uanoyrловом диффузионном приближении. Труды vm Всесоюзного артозиума по распространешю лазерного излучения в атмосфере. Томск.1986. с.169-192.

7.Бергун В.В..Генин Е.В..Крутиков В.А.Коханенко Г.П. Наблюдение дгфоризшм Бреыеннсй и поляризационной структуры пЗнрЗБЛгкксго

излучения в модельной среде. В кн.: Перенос изображения в земной атмосфере. Томск. 1988, с.61-67.

8.Vergun V. V. .Gonln Е. V. ,Kochanenko G. P. . Krutlkov V. A. , Mezhevoy D. S. Specldc Feiturei of Temporal Structure of Radiation ln Danse Scatterlng Media. Fifteenth International Laser Radar Conférence, 1QOO. Tonsk , USSR.

Э.Вергун В.В.. Генин Е.В.. Коханенхо Г.П., Крутиков В.А. Межевой Д.С. Особенности временной структуры излучения в плотных рассеивассЕ: средах. Наблюдения поляризационных компонент рассеянного излучения.-Оптика атмосферы. 1990. Т.З. n 7. . с.691-697.

Ю.Вергун В.В..Крутиков В.А..Коханенко Г.П. Теоретическое и экспериментальное исследовгнив азимутальных зависимостей поляризационных составляющих вектор-функции интенсивности рассеянного излучения.-Изв.ВУЗов. Физика. 1S85..N Э.Деп. 2403-BBS, с.17.

П.Вергун П.В.. Генин Е.В.. Коханенко Г.П.. Крутиков В.А.. Межевой Д.С. Особенности временной структуры излучения в плотных рассеивающих средах: Влияние геометрических параметров эксперимента в области ыалоуглового рассеяния.- Оптика атмосферы. 1990. Т.З. и в, с.809-814.

12.Вергун В.В.. Генин Е.В., Коханенко Г.П.'. Крутиков В.А.. Меховой Д.С. Особенности временной структуры .' излучения в плотных рассеивавши средах. Использование диффузионных приближений для описания формы импульса.- Оптика атмосферы. 1990, Т.З. . N э, с.921-^28.

13.Вергун В.В.,- Крутиков В.А. - Об информативности частотного спектра импульсного сигнала при сильно анизотропном рассеянии.-Изв.ВУЗов. Физика, н 6, 1986. Деп. 2966-В86. с.15.

14.Вергун В.В. Влияние корреляции возвышений ветровых волн на

средние характеристики сигнала обратного рассеяния. .- Тезисы XI Всесоюзного симпозиума по . распространению лазерного излучения в атмосфере и водных средах. Томск, 1991.с.67. 15.Вергун В.В.. Титов Г.А. Средние интенсивности пропущенной и отраженной поверхностью моря солнечной радиации.- Тезисы хт Всесоюзного симпозиума по распространении лазерного излучения в атмосфере и водных средах. Томск, 1991.с.68. 15.А.с.1345833 (СССР) Система ориентирования обьектов в пространстве /Вергун В.В. Ошлаков В.Г.. Бубякин Н.В.