Обнаружение нефтяных загрязнений на морской поверхности двухчастотным дистанционным лазерным методом - page 6

Из таблицы видно, что совместное использование условий
N
(
λ
1
, λ
2
)
> K
1
,
˜
P
(
λ
2
)
> K
2
(
K
1
,
2
— некоторые пороговые значения)
позволяет с высокой достоверностью принимать решения о нали-
чии нефтяных загрязнений на водной поверхности. При этом совсем
необязательно использовать для двухчастотных лазерных измерений
длину волны
λ
= 3
,
4
мкм, для которой коэффициент отражения нефти
примерно равен коэффициенту отражения воды. Конкретные значения
длин волн для двухчастотного лазерного метода обнаружения нефтя-
ных загрязнений (вариантов пар длин волн достаточно много) можно
выбрать, ориентируясь на уже имеющуюся (или разрабатываемую)
бортовую лазерную аппаратуру (лазерный альтиметр, лазерный лока-
тор для зондирования атмосферы, лазерный локатор для измерения
параметров морского волнения, скорости приводного ветра и т.п.).
Исследование возможностей и границ применимости двухчастот-
ного лазерного метода обнаружения нефтяных загрязнений на взвол-
нованной морской поверхности проводилось методом математическо-
го моделирования.
Диапазон изменения параметров для математического моделирова-
ния был выбран следующим:
1. Диапазон скоростей приводного ветра 0,1. . . 7 м/с;
2. Диапазон среднеквадратического относительного значения шума
измерения 1. . . 20%;
3. Диапазон углов между направлениями скоростей приводного
ветра и полета авиационного носителя (на котором установлена ла-
зерная система обнаружения) 0. . . 180
;
4. Диапазон вариаций величины скорости приводного ветра во вре-
мя проведения измерений 0. . .
±
2 м/с;
5. Диапазон вариаций направления приводного ветра во время про-
ведения измерений 0. . .
±
0,7 рад.
На рис. 1. . . 3 приведены некоторые результаты математического
моделирования в зависимости от среднеквадратического относитель-
ного значения шума измерения. Вопрос о влиянии шума наиболее ак-
туален при лазерном дистанционном зондировании, так как лидарным
системам нередко приходится работать в условиях, когда отношение
сигнал/шум составляет порядка 10 и менее [14].
На рис. 1 для пары длин волн зондирования 1,06 и 3,36 мкм по-
казана зависимость вероятности правильного обнаружения от относи-
тельного среднеквадратического значения шума измерения при разных
значениях скорости приводного ветра.
На рис. 2 и 3 для пары длин волн зондирования 2,86 и 3,41 мкм
показаны зависимости вероятности правильного обнаружения от из-
менения скорости приводного ветра во время проведения измерений
8 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2006. № 4
1,2,3,4,5 7,8,9,10
Powered by FlippingBook