Обнаружение нефтяных загрязнений на морской поверхности двухчастотным дистанционным лазерным методом - page 3

2
α
s,r
— угол расходимости источника излучения и угловое поле зрения
приемной оптической системы лазерного локатора;
P
s
(
λ
)
— мощность,
излучаемая источником лазерного локатора;
r
r
— эффективный размер
приемной апертуры лазерного локатора;
τ
a
(
λ
)
— оптическая толщина
(вдоль направления вертикально вниз) земной атмосферы между ла-
зерным локатором (авиационным носителем) и морской поверхностью
на длине волны
λ
.
Формула (1) получена при импульсном зондировании взволнован-
ной морской поверхности и определяет среднюю (если определять
строго — среднюю по возможным реализациям неровной морской по-
верхности, если определять приближенно — среднюю за много по-
сылок лазерных импульсов) принимаемую мощность в моменты мак-
симумов регистрируемых импульсных локационных сигналов (форма
зондирующего лазерного импульса считалась гауссовой). Заметим, что
частота повторения зондирующих лазерных импульсов может быть
десятки, сотни герц и даже единицы и десятки килогерц. Поэтому
размер отрезков полета, на которых проводится усреднение принима-
емой мощности, может быть небольшим – единицы и десятки метров
даже при высокой скорости полета авиационного носителя.
При полете носителя над исследуемой акваторией лидар регистри-
рует на двух длинах волн
λ
1
и
λ
2
мощности эхо-сигналов
P
(
λ
1
)
и
P
(
λ
2
)
(на некоторых небольших отрезках полета, на которых прово-
дятся измерения средней принимаемой мощности):
P
(
λ
1
,
2
)
=
V
2
(
λ
1
,
2
)
4
π
(
γ
2
x
γ
2
y
)
1
/
2
a
s
(
λ
1
,
2
)
a
r
(
λ
1
,
2
)
π
1
/
2
L
4
(
C
s
+
C
r
)
,
(2)
где
V
2
— коэффициент отражения Френеля для исследуемого участка
морской поверхности;
γ
2
x,y
— дисперсии наклонов для исследуемого
участка морской поверхности.
Сигналы
P
w
(
λ
1
)
,
P
w
(
λ
2
)
и
P
(
λ
1
)
,
P
(
λ
2
)
в блоке обработки норми-
руются на мощности, излучаемые источником лазерного локатора на
длинах волн
λ
1
,
λ
2
:
˜
P
w
(
λ
1
,
2
) =
P
w
(
λ
1
,
2
)
P
s
(
λ
1
,
2
)
=
V
2
w
(
λ
1
,
2
)
4
π
3
/
2
(
γ
2
wx
γ
2
wy
)
1
/
2
exp[
2
τ
a
(
λ
1
,
2
)]
r
2
r
L
4
α
2
s
(
C
s
+
C
r
)
;
(3)
˜
P
(
λ
1
,
2
) =
P
(
λ
1
,
2
)
P
s
(
λ
1
,
2
)
=
V
2
(
λ
1
,
2
)
4
π
3
/
2
(
γ
2
x
γ
2
y
)
1
/
2
exp[
2
τ
a
(
λ
1
,
2
)]
r
2
r
L
4
α
2
s
(
C
s
+
C
r
)
.
(4)
Сигналы
˜
P
(
λ
1
)
,
˜
P
(
λ
2
)
в блоке обработки нормируются соответ-
ственно на
˜
P
w
(
λ
1
)
и
˜
P
w
(
λ
2
)
:
˜
P
(
λ
1
,
2
) =
˜
P
(
λ
1
,
2
)
˜
P
w
(
λ
1
,
2
)
=
V
2
(
λ
1
,
2
)
V
2
w
(
λ
1
,
2
)
(
γ
2
wx
γ
2
wy
)
1
/
2
(
γ
2
x
γ
2
y
)
1
/
2
.
(5)
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2006. № 4 5
1,2 4,5,6,7,8,9,10
Powered by FlippingBook