образом, лазерный локатор позволяет регистрировать кривизну мор-
ской поверхности в окрестности зеркального блика, пространственные
масштабы поверхностных волн и их уклоны.
Рассматриваемый метод показал высокую эффективность при вы-
явлении областей морской поверхности с измененными по отноше-
нию к фоновым характеристикам параметрами морского волнения.
Известно, что возмущения, возникающие в морской среде и привод-
ных областях атмосферы, проявляющиеся в виде индуцируемых на
поверхности моря течений, вызывают трансформацию капиллярной
и капиллярно-гравитационной частей спектра поверхностного волне-
ния [3, 4]. В качестве примеров источников таких возмущений можно
привести обтекаемые морским течением неровности дна, выходящие
на поверхность внутренние волны, ветровое воздействие. Мелкомас-
штабные поверхностные волны весьма чувствительны к указанным
факторам и являются хорошим индикатором их присутствия. Вме-
сте с тем капиллярные волны во многом определяют отражательные
свойства морской поверхности в оптическом диапазоне электромаг-
нитного излучения. В видимой области спектра длина волны зонди-
рующего сигнала много меньше радиусов кривизны отражающих эле-
ментов возмущенной морской поверхности, среднее значение которых
лежит в пределах 14
. . .
25
см. Поэтому здесь соблюдается критерий
пригодности приближения геометрической оптики для каждого эле-
мента зондируемой морской поверхности, что определяет некоторые
особенности обработки сигналов в рассматриваемом методе.
Наиболее известные методы обработки сигналов СЛЛ делятся на
спектральные и статистические. Спектральная обработка коротких им-
пульсов не является оптимальной, поэтому в настоящей работе при-
меняется статистический подход, основанный на получении распре-
делений некоторых параметров выходного сигнала локатора. Перед
основной обработкой сигнала в целях устранения приборных ошибок
из оцифрованного сигнала удаляется низкочастотная трендовая часть
и подавляется гармоническая сетевая наводка. Тренд из исходного сиг-
нала СЛЛ удаляется низкочастотной фильтрацией с последующим вы-
читанием результата из исходного сигнала. Подавление гармонической
наводки реализуется узкополосной фильтрацией исходного сигнала на
частоте наводки и также вычитанием результата из исходного сигнала.
На первом этапе статистической обработки формируются масси-
вы распределений (гистограмм) максимумов амплитуд сигнала СЛЛ и
их временных положений. Для ускорения процесса применяются спе-
циальные матричные алгоритмы обработки. На рис. 1 приведен при-
мер визуализации полученных в одном из экспериментов массивов
гистограмм распределений амплитуд импульсов исходного сигнала и
временных интервалов между импульсами.
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2011. № 3 27
