Том 26, номер 09, статья № 13

Аннотация:

Получены основные теоретические соотношения, необходимые в методе измерения характеристик турбулентности по наблюдениям дрожания астрономических изображений с борта летящего самолета. Выполнено последовательное сравнение моностатического и дифференциального (бистатического) приемников. Проведенный анализ не повторяет анализ сигналов и ошибок для традиционного дифференциального метода. Главной особенностью является то, что предлагаемый метод измерения предполагает работу с подвижного носителя. Показано, что максимальное отклонение бистатической функции отклика от моностатической наблюдается в случае, когда векторы скорости носителя и разноса каналов коллинеарны. Оценено влияние внешнего масштаба турбулентности, вектора скорости носителя, частоты взятия отсчетов и других параметров схемы измерителя. В частности, обнаружено, что характерное время корреляции в бистатическом дифференциальном приемнике определяется временем переноса турбулентных неоднородностей через расстояние между двумя приемными каналами, пока это расстояние меньше величины внешнего масштаба турбулентности.

Ключевые слова:

турбулентность, дрожание астрономических изображений, реакция фотоприемника, внешний масштаб

Список литературы:

1. Татарский В.И. Распространение волн в турбулентной атмосфере. М.: Наука, 1967. 548 с.
2. Гурвич А.С., Кон А.И., Миронов В.Л., Хмелевцов С.С. Лазерное излучение в турбулентной атмосфере. М.: Наука, 1976. 277 с.
3. Кон А.И., Татарский В.И. О флуктуациях параметров пространственно ограниченного пучка света в турбулентной атмосфере // Изв. вузов. Радиофиз. 1965. Т. 8, № 5. С. 870-875.
4. Миронов В.Л., Носов В.В., Чен Б.Н. Дрожание оптических изображений лазерных источников в турбулентной атмосфере // Изв. вузов. Радиофиз. 1980. Т. 23, № 4. С. 461-470.
5. Лукин В.П. Оптические измерения внешнего масштаба атмосферной турбулентности // Оптика атмосф. и океана. 1992. Т. 5, № 4. С. 354-377.
6. Лукин В.П. Исследование особенностей структуры крупномасштабной атмосферной турбулентности // Оптика атмосф. и океана. 1992. Т. 5, № 12. С. 1294-1304.
7. Хмелевцов С.С., Цвык Р.Ш. Флуктуации интенсивности и углов прихода световых волн в пространственно-ограниченных коллимированных пучках в турбулентной атмосфере // Изв. вузов. Физ. 1973. № 9. С. 108-112.
8. Аксенов В.П., Алексеев А.В., Банах В.А., Булдаков В.М., Веретенников В.В., Жуков А.Ф., Кабанов М.В., Креков Г.М., Макушкин Ю.С., Миронов В.Л., Мицель А.А., Нелюбин Н.Ф., Носов В.В., Пономарев Ю.Н., Пхалагов Ю.А., Фирсов К.М. Влияние атмосферы на распространение лазерного излучения / Под ред. B.Е. Зуева, В.В. Носова. Томск: Изд-во СО АН СССР, 1987. 247 с.
9. Миронов В.Л., Носов В.В., Чен Б.Н. Корреляция смещений оптических изображений лазерных источников в турбулентной атмосфере // Изв. вузов. Радиофиз. 1981. Т. 24, № 12. С.1467-1471.
10. Миронов В.Л., Носов В.В., Чен Б.Н. Частотные спектры дрожания оптических изображений лазерных источников в турбулентной атмосфере // Тезисы докл. II Всесоюз. совещ. по атмосферной оптике. Томск: Изд-во СО АН СССР, 1980. С. 101-103.
11. Миронов В.Л. Распространение лазерного пучка в турбулентной атмосфере. Новосибирск: Наука, 1981. 246 с.
12. Belen'kii M.S., Mironov V.L. Mean diffracted rays of an optical beam in a turbulent medium // J. Opt. Soc. Amer. 1980. V. 70, N 1. P. 159-163.
13. Заворотный В.У., Кляцкин В.И., Татарский В.И. Сильные флуктуации интенсивности электромагнитных волн в случайно-неоднородных средах // Ж. эксперим. и теор. физ. 1977. Т. 73, вып. 2 (8). С. 481.
14. Аксенов В.П., Банах В.А., Чен Б.Н. Влияние дифракции на определение угла атмосферной рефракции при оптической локации // Оптика атмосф. 1988. Т. 1, № 1. С. 53-57.
15. Зуев В.Е., Банах В.А., Покасов В.В. Оптика турбулентной атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 270 с.
16. Кон А.И., Миронов В.Л., Носов В.В. Флуктуации центров тяжести световых пучков в турбулентной атмосфере // Изв. вузов. Радиофиз. 1974. Т. 17, № 10. С. 1501-1511.
17. Монин А.С., Яглом А.М. Статистическая гидромеханика. Т. 1. М.: Наука, 1965. 639 с.; Т. 2. М.: Наука, 1967. 720 с.
18. Татарский В.И. Распространение света в среде со случайными неоднородностями показателя преломления в приближении марковского случайного процесса // Ж. эксперим. и теор. физ. 1969. Т. 56, № 6. С. 2106-2117.
19. Кляцкин В.И. Стохастические уравнения и волны в случайно-неоднородных средах. М.: Наука, 1980. 336 с.
20. Миронов В.Л., Носов В.В. О влиянии внешнего масштаба атмосферной турбулентности на пространственную корреляцию случайных смещений световых пучков // Изв. вузов. Радиофиз. 1974. Т. 17, № 2. С. 247-251.
21. Mironov V.L., Nosov V.V. On the theory of spatially limited light beam displacements in a randomly inhomogeneous medium // J. Opt. Soc. Amer. 1977. V. 67, N 8. P. 1073-1080.
22. Гельфер Э.И. Корреляция смещения изображений точечных источников // Изв. вузов. Радиофиз. 1974. Т. 17, № 8. С. 1190-1193.
23. Лукин В.П. Атмосферная адаптивная оптика. Новосибирск: Наука, 1986. 256 c.
24. Лукин В.П., Носов Е.В., Фортес Б.В. Эффективный внешний масштаб атмосферной турбулентности // Оптика атмосф. и океана. 1997. Т. 10. № 2. С. 162-171.
25. Носов В.В., Лукин В.П., Носов Е.В. Влияние подстилающего рельефа на дрожание астрономических изображений. // Оптика атмосф. и океана. 2004. Т. 17, № 4. С. 361-368.
26. Беленький М.С., Задде Г.О., Комаров B.C., Креков Г.М., Носов В.В., Першин А.А., Хамарин В.И., Цверава В.Г. Оптическая модель атмосферы / Под ред. B.Е. Зуева, В.В. Носова. Томск: Изд-во СО АН СССР, 1987. 225 с.
27. Носов В.В., Лукин В.П. Метод измерения характеристик турбулентности атмосферы по наблюдениям дрожания астрономических изображений на борту самолета. Часть 1. Основные эргодические теоремы // Оптика атмосф. и океана. 2013. Т. 26, № 8. С. 679-691.
28. Tokovinin A. From Differential Image Motion to Seeing // Publications of the Astronomical Siciety of the Pacific. 2002. V. 114. Р. 1156-1166.
29. Антошкин Л.В., Ботыгина Н.Н., Емалеев О.Н., Лавринова Л.Н., Лукин В.П. Дифференциальный измеритель параметров атмосферной турбулентности // Оптика атмосф. и океана. 1998. Т. 11, №11. С. 1219-1223.
30. Лукин В.П. Дифференциальный измеритель турбулентности // Фотоника. 2010. № 5. С. 52-59.