рассеяния света в морской среде
.
По этой причине при получении ана
-
литических решений используют упрощающие задачу предположения
,
например предположение одномерного ветрового волнения
,
линейное
по уклонам волн приближение и др
. [2, 3].
Численное моделирова
-
ние статистических характеристик лидарного сигнала
,
проведенное в
работе
[3],
показало
,
что на глубинах
z
≥
10
м статистика лидарного
сигнала близка к нормальной
,
оценка статистически средней величины
сигнала может быть получена в приближении гладкой границы разде
-
ла
,
дисперсия флуктуаций сигнала рассчитана на основе линейного по
уклонам волн приближения
.
В настоящей работе с использованием результатов работ
[2–5]
по
-
строена математическая модель лидарного сигнала
,
получаемого от
дна
,
включающая первые два статистических момент
a —
средней
мощности и дисперсии флуктуаций мощности
,
вызванных волнени
-
ем
.
Модель получена в рамках малоугловой теории переноса излуче
-
ния с учетом случайного волнения морской поверхности и эффектов
многократного рассеяния светового излучения в морской воде
.
Рассмотрим задачу лазерной локации морского дна с борта лета
-
тельного аппарата в следующей постановке
.
Импульсный лазерный ло
-
катор
,
в котором оптические оси передающего и приемного трактов со
-
вмещены
,
находится на высоте
Н
над поверхностью моря
.
Зондирую
-
щий импульс последовательно отражается от поверхности моря и дна
.
По измерению временн
´o
го интервала между моментами прихода от
-
раженных импульсов рассчитывается глубина моря
z
.
Морская среда
характеризуется показателями ослабления
ε
,
рассеяния
σ
,
поглощения
κ
,
индикатрисой рассеяния
x
(
γ
)
и показателем преломления
m
.
Неров
-
ная морская поверхность характеризуется случайной функцией укло
-
нов
~q
(
~r
)
,
которые зависят от скорости ветра
V
.
Средняя мощность лидарного сигнала
.
Среднюю мощность ли
-
дарного сигнала найдем в приближении гладкой границы раздела на
основе решения уравнения переноса в малоугловом приближении
[5]:
˜
L
(
~ν, z, ~η
) = ˜
L
0
(
~ν, ~η
+
~νz
) exp
−
εz
+
σ
2
z
Z
0
˜
x
(
ρ
0
)
dz
0
,
ρ
0
=
³
(
η
x
+
ν
x
z
0
)
2
+ (
η
y
+
ν
y
z
0
)
2
´
1
/
2
,
(
1
)
где
˜
L
0
(
~ν, ~η
)
—
фурье
-
образ яркости
L
(
~r
⊥
, z, ~n
⊥
)
при
z
= 0
на выходе
источника
,
56 ISSN 0236-3933.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Приборостроение
". 2004.
№
1
