Модели сигналов импульсного лазерного локатора, предназначенного для обнаружения нефтяных загрязнений на морской поверхности - page 3

f
(
t
)
форма зондирующего импульса
;
полагаем
,
что зондирование
проводится при углах
,
близких к вертикальным
,
и затенения элемен
-
тов морской поверхности несущественны
,
а расстояния от источника
и приемника до морской поверхности значительно превышают высоту
морских волн и размеры освещенного пятна на морской поверхности
.
Примем
,
что высоты и наклоны морской поверхности
,
покрытой
пленкой нефтепродуктов
,
распределены по нормальному закону
(
это
хорошо согласуется с экспериментальными данными
[10]).
Попытки получить из выражения
(1)
аналитическую формулу для
мощности
P
oil
(
t
)
в общей схеме наклонного зондирования приводят
к громоздким математическим выражениям
.
Основная трудность при
этом связана с учетом квадратичных членов в функции
f
(
t
)
в форму
-
ле
(1).
Далее рассмотрим два случая
:
зондирование вертикально вниз и на
-
клонное зондирование
(
когда угол
θ
зондирования намного превышает
угол расходимости источника и поля зрения приемной системы
).
1.
Зондирование вертикально вниз
.
Этот случай соответствует режи
-
му обнаружения нефтяных загрязнений с помощью аппаратуры трас
-
серного типа
(
без сканирования по углу
).
В этом случае в выражении
(1)
в подынтегральной функции
f
(
t
)
слагаемое
R
0
x
q
x
/c
равно нулю
.
Пренебрежем в подынтегральной
функции
f
(
t
)
слагаемым
(
ζ
2
/
2
c
)
s
,
что справедливо при достаточно
мягком условии
ζ/L
¿
1
.
Тогда
,
учитывая
,
что наклоны морской по
-
верхности малы
(
γ
x
,
γ
y
¿
1
),
и полагая форму зондирующего импульса
гауссовской
(
f
(
t
) = (2
/
π
) exp(
4
t
2
2
s
)
,
где
τ
s
эффективная дли
-
тельность зондирующего импульса
),
из формулы
(1)
получим после
усреднения по
ζ
следующую формулу
:
P
oil
(
t
)
b
exp(
0
,
5
cXτ
s
d
2
+
d
4
s
+ (
d
2
d
5
)
2
+
+
d
2
5
(
d
2
4
+ 2
d
2
d
4
))(1
Φ(
d
7
+ 0
,
25
d
1
/
2
3
d
4
d
6
))
,
(2)
где
b
=
a
s
a
r
d
6
L
4
V
2
oil
8(
γ
2
x
oil
γ
2
y
oil
)
1
/
2
;
d
2
= 2(
C
s
+
C
r
);
d
4
=
1
2
L
2
γ
2
y
oil
+
1
2
L
2
γ
2
x
oil
;
d
5
= 0
,
25
d
1
/
2
3
d
6
;
d
3
= 1 +
32
σ
2
oil
c
2
τ
2
s
;
d
6
= 0
,
5
Lcτ
s
;
d
7
=
d
5
d
2
Xd
1
/
2
3
;
X
=
2
t
0
τ
s
;
σ
2
oil
,
γ
2
x
oil
,
γ
2
y
oil
дисперсии высот и наклонов морской поверхности
,
покрытой пленкой нефтепродуктов
;
Φ(
x
)
интеграл вероятности
;
ISSN 0236-3933.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Приборостроение
". 2004.
4 5
1,2 4,5,6,7,8
Powered by FlippingBook