Особенности лазерной батиметрии через неровную морскую поверхность - page 6

формулы
(13)
следует уравнение локации в диффузном приближении
P
2
P
0
=
(
T
мп
T
a
)
ρ
0
r
2
п
α
2
п
exp (
2
εz
(1
Λ))
µ
4
µ
2
Λ
εz
3
+
³
H
+
z
m
´
2
(
α
2
и
+
α
2
п
)
m
2
.
(
15
)
Для предельно широкого угла поля зрения из выражения
(15)
имеем
P
2
P
0
=
(
T
мп
T
a
)
ρ
0
r
2
п
exp (
2
εz
(1
Λ))
(
Hm
+
z
)
2
.
(
16
)
Таким образом
,
из формулы
(13)
следуют известные частные случаи
для величины принимаемой мощности
,
и ее можно рассматривать как
обобщение уравнения локации для сильно рассеивающих сред
.
Дисперсия флуктуаций мощности лидарного сигнала
.
Диспер
-
сию флуктуаций мощности лидарного сигнала найдем в линейном по
уклонам волн приближении для одномерного волнения
,
представляю
-
щего собой наиболее простую модель волнения
,
когда волны распро
-
страняются только вдоль одного направления
.
Получим выражение для случайной реализации мощности лидар
-
ного сигнала
:
P
(
z
) =
A
Z
Z
−∞
ZZZZ ZZZZ
˜
L
и
³
1
, H~ν
1
+
z
m
´
˜
L
п
³
2
, H~ν
2
+
z
m
´
×
×
T
2
c
(
) exp (
iαz~ν
(
~q
(
~r
1
)
~q
(
~r
2
)) +
i~r
1
(
1
) +
i~r
2
(
2
))
×
×
d~ν d~ν
1
d~ν
2
d~r
1
d~r
2
,
(
17
)
где
A
=
P
0
ρ
0
Σ
п
п
m
2
(2
π
)
6
, α
=
µ
m
1
m
,
~q
(
~r
)
уклон неровной поверхности в точке с координатой
~r
.
Формула
(17)
учитывает как случайное волнение морской поверх
-
ности
,
так и эффекты рассеяния света в морской воде
.
Полагая
~q
(
~r
) = 0
,
получим формулу
(6).
Для нахождения второго статистического момента лидарного сиг
-
нала возведем выражение
(17)
в квадрат и усредним его по реализаци
-
ям уклонов случайно неровной границы раздела
.
В работе
[2]
в рамках
линейного по уклонам волн приближения получена формула для отно
-
сительной дисперсии флуктуаций мощности лидарного сигнала
,
соз
-
даваемых поверхностным волнением
,
которая связывает аппаратную
60 ISSN 0236-3933.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Приборостроение
". 2004.
1
1,2,3,4,5 7,8,9,10
Powered by FlippingBook