Статья

Название статьи МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВСЕПОГОДНОСТИ ОПТИЧЕСКИХ КАНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ
Автор Е.Н. Семашкин
Рубрика РАЗДЕЛ VI. АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ
Месяц, год 06, 2017
Индекс УДК 535.1:535.2:623.6
DOI
Аннотация Рассматривается методология определения показателей всепогодности оптических каналов управления и передачи информации в совокупности условий, определяющих прозрачность атмосферы. Рассматривается приземный слой атмосферы до нижней границы облачности. Алгоритм построен на базе экспериментального распределения дальности метеовидимости в функции дефицита влажности атмосферы, полученного Лабораторией атмосферной оптики Главной геофизической обсерватории (г. Ленинград) в 1967 году для четырёх метеопунктов Советского Союза: Воейково (г. Ленинград), Меганом (Крым), Чакви (Батуми, Грузия) и Пицунда (Абхазия). Дефицит влажности определяется температурой и относительной влажностью воздуха, что допускает при его определении использования эмпирических законов распределения «температура – относительная влажность воздуха» для ряда метеопунктов холодного, умеренного и жаркого климатов. Добавление к нему блоков осадков и тумана позволяет получать полный показатель ослабления оптических сигналов атмосферой, вычислять дальность действия канала и частость работы канала на фиксированной дальности в совокупности условий окружающей среды. Технология определения дальности обнаружения площадных объектов осуществляется на базе теории линейной фильтрации, при которой контрасты от объекта наблюдения, прошедшие через рассеивающую и неоднородную атмосферу, сравниваются с контрастами, разрешаемыми прибором. Ослабление сигналов в атмосфере определялось на основе соотношений Рэлея и теории Ми. Для иллюстрации возможностей методики определены показатели всепогодности трёх наблюдательных приборов с узкими (около 1°) полями зрения: телекамеры (диапазон длин волн =0,5÷0,7 мкм), тепловизор средневолнового диапазона (=3,7÷4,8 мкм) и тепловизор длинноволнового диапазона (=7,7÷10 мкм). Зрительная задача предполагает обнаружение объекта размером 3×3 м, имеющего визуальный контраст 0,2 и температурный контраст Т=2°. Наблюдение осуществляется в двух метеопунктах с сильно отличающимися климатическими характеристиками: влажном и холодном Диксоне и жарком и сухом Ашхабаде. В результате моделирования установлено, что в холодном влажном климате телекамера на всех дальностях действия сильно проигрывает тепловизору. Показатели всепогодности тепловизоров в жарком сухом климате на 10÷15 % выше, чем во влажном холодном.

Скачать в PDF

Ключевые слова Оптические каналы.
Библиографический список 1. Иванов В.П., Курт В.И., Овсянников В.А., Филиппов В.Л. Моделирование и оценка со-временных тепловизионных приборов. – Казань: Изд-во ФНПЦ НПО ГИПО, 2006.
2. Ковалев В.А. Видимость в атмосфере и ее определение. – Л.: Гидрометеоиздат, 1988.
– 245 с.
3. Карасик В.Е., Орлов В.М. Лазерные системы видения. – М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2001. – 352 с.
4. Зуев В.Е. Прозрачность атмосферы для видимых и инфракрасных лучей. – М.: Советское радио, 1966. – 318 с.
5. Зуев В.Е. Распространение видимых и инфракрасных волн в атмосфере. – М.: Советское радио, 1970. – 496 с.
6. Шипунов А.Г., Семашкин Е.Н. Дальность действия, всесуточность и всепогодность теле-визионных и тепловизионных приборов наблюдения: монография. – М.: Машинострое-ние, 2011. – 218 с.
7. Зуев В.Е., Кабанов М.В. Оптика атмосферного аэрозоля. – Л.: Гидрометеоиздат, 1987.
– 254 с.
8. Зуев В.Е., Креков М.Г. Оптические модели атмосферы. – Л.: Гидрометеоиздат, 1986.
– 256 с.
9. Кондратьев К.Я., Москаленко Н.И., Поздняков Д.В. Атмосферный аэрозоль. – Л.: Гид-рометеоиздат, 1983. – 224 c.
10. Бартенева О.Д., Довгялло Е.Н., Полякова Е.А. Экспериментальные исследования опти-ческих свойств приземного слоя атмосферы // Труды ГГО. – Л.: Гидрометеоиздат, 1967. – Вып. 220.
11. Филиппов В.Л., Мирумянц С.О. Аэрозольное ослабление ИК радиации в «окнах про-зрачности» атмосферы // Известия АН СССР. Физика атмосферы и океана. – 1971.
– Т. 8, № 7. – С. 818-819.
12. Климаты зарубежной Азии / ред. А.Н. Лебедев. – Л. : Гидрометеоиздат, 1975. – 448 с.
13. Климаты Южной Америки / под общ. ред. А.Н. Лебедева, И.Д. Копанева. – Л.: Гидроме-теоиздат, 1977. – 328 с.
14. ГОСТ 16350-80. Климат СССР. – Введ. 1981-01-07. – М.: Изд-во стандартов, 1981.
– 140 с.
15. ГОСТ 25870-83. Макроклиматические районы земного шара с холодным и умеренным климатом. – Введ. 1984-01-07. – М.: Изд-во стандартов, 1984. – 160 с.
16. Параметры тропического климата для технических целей / под общ. ред. А.Н. Лебедева, В.Н. Лашкова. – Л.: Гидрометеоиздат, 1973. – 516 с.
17. Справочник по климату СССР. Устойчивость и точность климатических характеристик / под ред. О.А. Дроздова, И.Д. Копанева. – Л.: Гидрометеоиздат, 1976. – Т. 1: Солнечное сияние. Температура воздуха и почвы. – 396 с.
18. Справочник по климату СССР. Устойчивость и точность климатических характеристик / под ред. О.А. Дроздова, И.Д. Копанева. – Л.: Гидрометеоиздат, 1976. – Т. 2: Влажность воздуха. Атмосферные осадки. Снежный покров. – 344 с.
19. Забродский Г.М. Труды Арктического и антарктического института. Вопросы физики облаков и туманов.. – 1962. – Т. 239, вып. 2. – С. 48.
20. Забродский Г.М. Труды Всесоюзного научного метеорологического совещания. – 1963. – Т. VI. – C. 102.
21. Алибегова Ж.Б. Пространственно-временная структура полей жидких осадков. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – 231 с.

Comments are closed.