6-21

МНОГОЧАСТОТНЫЙ МИКРОВОЛНОВЫЙ РАДИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОБНАРУЖЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ОПАСНЫХ АТМОСФЕРНЫХ МЕТЕОЯВЛЕНИЙ, УСТОЙЧИВЫЙ
К ИЗМЕНЯЮЩИМСЯ УСЛОВИЯМ ИЗМЕРЕНИЙ

И. Н. Ростокин
Муромский институт (филиал) Владимирского государственного университета
имени А. Г. и Н. Г. Столетовых,
Российская Федерация, 602264, Муром, ул. Орловская, д. 23
E-mail: rostockin.ilya@yandex.ru

АННОТАЦИЯ

Проведена разработка и обоснование применения многочастотного микроволнового дистанционного метода, направленного на обнаружение конвективных облаков и контроля процессов формирования и развития опасных и неблагоприятных атмосферных метеоявлений, связанных с их эволюцией, в условиях недетерминированных изменений фоновых излучений. Представлена функциональная структура многочастотного микроволнового радиометрического измерительного комплекса, приведены основные математические соотношения, описывающие функционирование многочастотной микроволновой радиометрической системы, реализующей предлагаемый метод дистанционного зондирования облачной атмосферы с компенсацией влияния фонового излучения. Представлены результаты экспериментальных исследований радиотеплового излучения облачной атмосферы в холодные и тёплые периоды года, полученные с помощью многочастотной микроволновой радиометрической системы с компенсацией фонового излучения, направленные на экспериментальную оценку эффективности дистанционного исследования облачных образований и контроля интенсивности осадков, по их радиотепловому излучению. Получены корреляционные оценки данных измерений интенсивности радиошумового излучения атмосферы с осадками трёхдиапазонной микроволновой радиометрической системой с данными по интенсивности осадков, получаемых с метеостанции, что позволило сформулировать теоретические предпосылки метода оценки параметрических зависимостей пространственного распределения области интенсивности дождя по данным многочастотных микроволновых радиометрических измерений.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

дистанционное зондирование атмосферы; многочастотные микроволновые радиометрические системы; компенсация фонового излучения; двухмодовые антенные системы; опасные и неблагоприятные метеоявления; конвективные облака; корреляционный анализ.

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ (pdf)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Радиотеплолокация в метеорологии / В.Д. Степаненко, Г.Г. Щукин, Л.П. Бобылев и др. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 283 с.

2. Некос А.Н., Некос В.Е., Щукин Г.Г. Дистанционные методы исследований природных объектов: моногр. СПб.: РГГМУ, 2009. 319 с.

3. Щукин Г.Г., Степаненко В.Д., Снегуров А.В. Перспективные направления радиолокационных наблюдений за атмосферой // Труды Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова. 2010. № 561. С. 223 - 241.

4. Федосеева Е.В., Щукин Г.Г. Вопросы метрологического обеспечения радиотеплолокационных измерений в условиях действия внешних шумовых помех: моногр. Муром: Изд.- полиграфический центр Муромского института ВлГУ, 2012. 103 с.

5. Pranab Kumar Karmakar. Ground-Based Microwave Radiometry and Remote Sensing. Methods and Applications, CRC Press 2013. Print ISBN: 978-1-4665-1631-1, eBook ISBN: 978-1-4665-1632-8.

6. Ware R.A. A multichannel radiometric profiler of temperature, humidity, and cloud liquid // Radio Science. 2003. Vol. 38. No 4. 8079.

7. A network suitable microwave radiometer for operational monitoring of cloudy atmosphere / t.Rose, et.al. Atmosheric Reseach. 2005. P. 183-200.

8. Yong Han, Westwater Ed R. Analysis and Improvement of Tipping Calibration for Ground-Based Microwave Radiometers // IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing. 2000. Vol. 38, no.3. P. 1260-1276.

9. Ростокин И.Н., Федосеева Е.В. Исследование антенного устройства трехдиапазонной СВЧ-радиометрической системы дистанционного зондирования атмосферы с компенсацией влияния фонового излучения // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2015. Вып. 3. С. 94-100.

10. Fedoseeva E.V. An Estimate of the Error of Measurements of Radio Brightness Temperature in Radio-Heat Location Systems for Monitoring Meteorological Parameters with Background Noise Compensation // Measurement Techniques. March 2015, Vol.57, Iss. 12. Pp. 1463-1468.

11. Федосеева Е.В., Ростокин И.Н. Радиометрическая система с дополнительным каналом формирования сигнала компенсации // Труды Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова. 2010. Вып. 562. С. 243 – 257.

12. Компенсация помех в работе СВЧ радиометрических систем / Федосеева Е.В., Щукин Г.Г., Ростокин И.Н. и др. // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2014. №1 (13).
С. 50 – 62.

13. Федосеева Е.В., Ростокина Е.А., Ростокин И.Н. Оценка параметров модового разделителя двухканальной зеркальной антенны радиотеплолокационной системы // Радиотехника. 2006. № 6. С.126 – 128.

14. Rostokin I.N., Samohin A.V., Rostokina E.A. Modelling of orientation characteristics for the two-wawe mirror antenna // 16th International Crimean Conference Microwave and Telecommunication Technology, CriMiCo. 2006. Pp.465 – 466. IEEE Catalog Number: 06EX1376.

15. Федосеева E.В., Ростокин И.Н., Щукин Г.Г. Оценка условий приема в двухканальной СВЧ радиометрической системе по внешнему тестовому сигналу // Известия высших учебных заведений. Физика. 2016. Т.59. № 12/3 С.117 – 121.

16. Rostokin I.N., Fedoseeva E.V., Schukin G.G. The study of polarimetric properties microwave radiometric system atmospheric sounding background noise compensation // 2015 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). Proceedings. Omsk: Omsk State Technical University. Russia, Omsk, May 21–23. – 2015. IEEE Catalog Number: CFP15794-CDR. Pp.390–395.

17. Ростокин И.Н., Федосеева Е.В., Щукин Г.Г. Сверхвысокочастотная радиометрическая система с внешним тестовым шумовым сигналом // Труды Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского. СПб.: ВКА имени А.Ф. Можайского, 2016. Вып. 653. С. 204 – 209.

18. Ростокин И.Н., Федосеева Е.В. Вопросы построения многочастотной СВЧ радиометрической системы дистанционного зондирования облачной атмосферы с компенсацией фонового излучения // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2015. №1(17). С. 5 – 12.

Для цитирования: Ростокин И. Н. Многочастотный микроволновый радиометрический метод обнаружения и контроля опасных атмосферных метеоявлений, устойчивый к изменяющимся условиям измерений // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2018. № 1 (37). С. 6-21. DOI: 10.15350/2306-2819.2018.1.6