Мощность лазерного сигнала, принимаемого локатором от случайного участка неровной морской поверхности - page 10

S
0
, получаем в бистатической схеме локации (считая, что среднеква-
дратическое значение наклонов морского волнения, с одной стороны,
много меньше единицы, а с другой — много больше угла расходимости
источника и углового поля зрения приемника) выражение для средней
мощности
P
п
, регистрируемой приемником от морской поверхно-
сти, сплошь покрытой пеной (в приближении изотропного морского
волнения, полагая дисперсии наклонов взволнованной морской по-
верхности по осям
x
и
y
примерно равными
γ
2
x
=
γ
2
y
=
γ
2
0
)
:
P
п
=
S
п
AP
0
Q
(
γ
0
)
L
2
и
L
2
п
πα
2
и
(
C
и
+
C
п
)
1
/
2
(
C
и
cos
2
θ
и
+
C
п
cos
2
θ
п
)
1
/
2
,
(13)
где
Q
(
γ
0
) = cos
θ
и
cos
θ
п
exp
1
4
γ
2
0
(2
γ
2
0
)
1
/
4
W
1
4
,
1
4
1
2
γ
2
0
+
+0
,
5 tg
θ
и
tg
θ
п
(2
γ
2
0
)
0
,
25
W
3
4
,
3
4
1
2
γ
2
o
,
при
γ
0
1
Q
(
γ
0
)
cos
θ
и
cos
θ
п
[1
γ
2
0
(1
tg
θ
и
tg
θ
п
)];
W
n,m
(
x
)
— функция Уиттекера.
Формула (13) совпадает с известными выражениями (например,
из работы [4]) для средней принимаемой мощности, поэтому можно
считать, что формула (12) адекватно описывает мощность
dP
п
, реги-
стрируемую приемником лидара от участка морской поверхности
dS
,
покрытого пеной.
Оценим теперь возможный разброс значений принимаемой мощ-
ности от разных участков случайно-неровной морской поверхности,
вызванный разными значениями характеристик поверхности.
На рис. 3 для случая моностатической вертикальной локации при-
ведены расчеты мощности, регистрируемой приемником лидара от не-
большого участка на морской поверхности, в зависимости от высоты
L
расположения носителя над морской поверхностью.
На рис. 3,
а
приведены расчеты для чистой (без пены) морской
поверхности. Значения
N
=
πdP
I
пад
(0)
S
п
рассчитывали по формуле (7)
для трех значений параметра
Ω
1
[18]: 10
2
(кривая
1
), 10
4
(кривая
2
),
10
5
м
2
(кривая
3
).
На рис. 3,
б
приведены результаты расчетов для морской поверхно-
сти, покрытой пеной. Значения
N
=
πdP
I
пад
(0)
S
п
определяли по формуле
(11) для трех значений альбедо пены
А
[22–24] (0,7 — кривые
1. . . 3
;
0,5 — кривые
4. . . 6
; 0,2 — кривые
7. . . 9
) и трех вариантов случайных
12 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2008. № 3
1,2,3,4,5,6,7,8,9 11,12,13
Powered by FlippingBook