Том 33, номер 04, статья № 7

Разенков И. А., Надеев А. И., Зайцев Н. Г., Гордеев Е. В. Ультрафиолетовый турбулентный лидар УОР-5. // Оптика атмосферы и океана. 2020. Т. 33. № 04. С. 289–297. DOI: 10.15372/AOO20200407.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Дано описание ультрафиолетового (355 нм) безопасного для глаз турбулентного лидара УОР-5, предназначенного для исследования атмосферной турбулентности. Принцип работы лидара основан на эффекте увеличения обратного рассеяния, который возникает при двукратном распространении световой волны в случайной среде. В основе конструкции прибора приемо-передающий афокальный телескоп Мерсена, который обеспечивает термомеханическую стабильность при продолжительной работе лидара. Для уменьшения габаритов при изготовлении телескопа у главного зеркала были отрезаны края, которые в этой конструкции не используются. Были проведены испытания лидара в аэропорту Толмачево, во время которых осуществлялся непрерывный контроль турбулентности над взлетно-посадочной полосой и над стоянкой самолетов. Лидар уверенно регистрировал турбулентный след для любого типа самолета при взлете и посадке. Получено, что время жизни искусственной интенсивной турбулентной зоны над летным полем – 2–3 мин.

Ключевые слова:

атмосферная турбулентность, искусственная турбулентность, увеличение обратного рассеяния, лидар

Список литературы:

1. Гурвич А.С. Лидарное зондирование турбулентности на основе эффекта усиления обратного рассеяния // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2012. Т. 48, № 6. С. 655–665.
2. Гурвич А.С. Лидарное позиционирование областей повышенной турбулентности ясного неба // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2014. Т. 50, № 2. С. 166–174.
3. Разенков И.А. Турбулентный лидар. I. Конструкция // Оптика атмосф. и океана. 2018. Т. 31, № 1. С. 41–48; Rаzеnkov I.А. Turbulent lidar: I – Design // Atmos. Ocean. Opt. 2018. V. 31, N 3. P. 273–280.
4. Разенков И.А. Турбулентный лидар. II. Эксперимент // Оптика атмосф. и океана. 2018. Т. 31, № 2. С. 81–89; Rаzеnkov I.А. Turbulent lidar: II – Experiment // Atmos. Ocean. Opt. 2018. V. 31, N 3. P. 281–289.
5. Виноградов А.Г., Гурвич А.С., Кашкаров С.С., Кравцов Ю.А., Татарский В.И. «Закономерность увеличения обратного рассеяния волн». Свидетельство на открытие № 359. Приоритет открытия: 25 августа 1972 г. в части теоретического обоснования и 12 августа 1976 г. в части экспериментального доказательства закономерности. Государственный реестр открытий СССР // Бюлл. изобретений. 1989. № 21.
6. Виноградов А.Г., Кравцов Ю.А., Татарский В.И. Эффект усиления обратного рассеяния на телах, помещенных в среду со случайными неоднородностями // Изв. вузов. Радиофиз. 1973. Т. 16, № 7. С. 1064–1070.
7. Воробьев В.В. О применимости асимптотических формул восстановления параметров «оптической» турбулентности из данных импульсного лидарного зондирования. I. Уравнения // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 10. С. 870–875; Vorob’ev V.V. On the applicability of asymptotic formulas of retrieving “optical” turbulence parameters from pulse lidar sounding data: I – Equations // Atmos. Ocean. Opt. 2017. V. 30, N 2. P. 156–161.
8. Разенков И.А. Оценка интенсивности турбулентности из лидарных данных // Оптика атмосф. и океана. 2020. Т. 33. № 1. С. 32–40.
9. Razenkov I.A., Banakh V.A., Gorgeev E.V. Lidar “BSE-4” for the atmospheric turbulence measurements // Proc. SPIE. 2018. URL: https://doi.org/10.1117/12.2505183 (last access: 9.11.2019).
10. Михельсон Н.Н. Оптические телескопы. М.: Наука, 1976. 512 с.
11. Разенков И.А. Оптимизация параметров турбулентного лидара // Оптика атмосф. и океана. 2019. Т. 32, № 1. С. 70–81; Razenkov I.A. Optimization of parameters of a turbulent lidar // Atmos. Ocean. Opt. 2019. V. 32, N 3. P. 349–360.
12. Зайцев Н.Г., Надеев А.И. Программно-аппаратный комплекс многоканальной регистрации и обработки потока одноэлектронных импульсов // Журн. радиоэлектрон. 2012. № 3. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jan12/ 9/text.pdf (last access: 17.12.2019).
13. Банах В.А., Разенков И.А. Лидарные измерения усиления обратного рассеяния // Оптика и спектроскопия. 2016. Т. 120, № 2. С. 339–348.
14. Donovan D.P., Whiteway J.A., Carswell A.I. Correction for nonlinear photon-counting effects in lidar systems // Appl. Opt. 1993. V. 32, N 33. P. 6742–6753.
15. Афанасьев А.Л., Банах В.А., Маракасов Д.А. Мониторинг ветровой обстановки и индикация спутных следов в районе взлетно-посадочной полосы аэропорта пассивным оптическим методом // Оптика атмосф. и океана. 2019. Т. 32, № 5. С. 365–370; Afanasiev A.L., Banakh V.A., Marakasov D.A. Passive optical monitoring of wind conditions and indication of aircraft wakes near airport runways // Atmos. Ocean. Opt. 2019. V. 32, N 5. P. 506–510.
16. Смалихо И.Н., Банах В.А., Фалиц А.В., Сухарев А.А. Эксперимент с целью изучения вихревых следов самолетов, проведенный на летном поле аэропорта Толмачево в 2018 г. // Оптика атмосф. и океана. 2019. Т. 32, № 8. С. 609–619.
17. Азбукин А.А., Богушевич А.Я., Лукин В.П., Носов В.В., Носов Е.В., Торгаев А.В. Аппаратно-программный комплекс для исследования структуры полей турбулентных флуктуаций температуры и ветра // Оптика атмосф. и океана. 2018. Т. 31, № 5. С. 378–384; Azbukin A.A., Bogushevich A.Ya., Lukin V.P., Nosov V.V., Nosov E.V., Torgaev A.V. Hardware-software complex for studying the structure of the fields of temperature and turbulent wind fluctuations // Atmos. Ocean. Opt. 2018. V. 31, N 5. P. 479–485.