автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.07, диссертация на тему:Моностатический оптико-электронный измеритель высоты нижней границы облачности

005555408

На правах рукописи

Зуев Сергей Викторович

МОНОСТАТИЧЕСКИЙ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЫСОТЫ НИЖНЕЙ ГРАНИЦЫ ОБЛАЧНОСТИ

Специальность 05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы

и комплексы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 О НОЯ 2014

Томск-2014

005555408

Работа выполнена в ФГБУН Институте мониторинга климатических и экологических систем Сибирского отделения Российской академии наук (ИМКЭС СО РАН) и ФГАОУ ВО "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (НИ ТГУ)

Научный руководитель доктор физико-математических наук, профессор

Красненко Николай Петрович

Официальные оппоненты:

Ельников Андрей Владимирович, доктор физико-математических наук, профессор, ГБОУ ВПО "Сургутский государственный университет Ханты-Мансийского автономного округа - Югры" (СурГУ ХМАО-Югры), заведующий кафедрой экспериментальной физики

Разенков Игорь Александрович, кандидат физико-математических наук, ФГБУН Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН (ИОА СО РАН), старший научный сотрудник лаборатории распространения волн

Ведущая организация ФГБОУ ВПО "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ)

Защита состоится 23 декабря 2014 г. в 09 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.268.01 в Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) по адресу г. Томск, пр. Ленина 40, ауд. 201

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ТУ СУР http://www.tusur.ru/ru/science/education/diss.html

Автореферат разослан "

Ученый секретарь диссертационного совета доктор физико-математических наук ~Ь№Л Мандель А. Е.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Облака являются важнейшим фактором, определяющим погоду и климат нашей планеты. Будучи одним из составных элементов кругооборота воды в природе, облака участвуют в энергетическом обмене системы планета - атмосфера и в перераспределении тепловой энергии на земном шаре, влияя на радиационный баланс земли. Облака нижнего и среднего ярусов, с высотой нижней границы до 2 км и от 2 до 6 км соответственно, составляют основную массу облачности планеты и оказывают определяющее влияние на динамику вертикальных профилей радиационных изменений температуры, участвуя тем самым в определении соотношения между получаемым теплом и собственным излучением планеты.

В сложном комплексе метеорологических элементов и явлений, участвующих в формировании погоды и климата, облакам принадлежит определяющая роль. Поэтому, большое значение имеет мониторинг параметров облаков, таких как их количество, форма, направление движения и повторяемость на всех ярусах, водность, горизонтальная и вертикальная протяженность и др. Нижняя и верхняя границы облачности относятся к важнейшим параметрам, описывающим состояние облачности в определенные моменты времени. Непрерывные ряды наблюдений высоты нижней и верхней границ облачности, наравне с другими параметрами, характеризующими состояние облачности, используются в синоптико-климатических моделях облачности.

Наряду с глобальными явлениями, облака оказывают существенное влияние на техногенную деятельность человека, связанную с использованием воздушного пространства земли. Так, например, в метеорологическом обеспечении авиации, высота нижней границы облачности, наряду с дальностью видимости, является одним из важнейших параметров в эксплуатационном метеорологическом минимуме аэродромов, определяющем режим их работы.

Среди наземных методов мониторинга облачности успешно развивается метод лазерного зондирования атмосферы, обеспечивающий получение профилей или полей различных параметров атмосферы с высоким временным и пространственным разрешением. Тем не менее, только совместное использование активных и пассивных методов исследования атмосферы может обеспечить максимальный эффект в ее изучении, что связано с наличием известных для каждого метода преимуществ и недостатков.

Целью работы является разработка технического средства измерения и методики получения, обработки и анализа информации о высоте нижней границы облачности по разномасштабным изображениям отдельных фрагментов облаков, направленных на решение задач, связанных с климато-экологическим мониторингом окружающей среды, и научное обоснование нового метода определения высоты нижней границы облачности с использованием оптико-электронных измерительных систем.

Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:

1. Проведения анализа известных методов определения высоты облачности, основанных на разных физических принципах.

2. Научного обоснования моностатического метода определения высоты нижней границы облачности по разномасштабным изображениям ее фрагментов.

3. Разработки методики и алгоритма измерения высоты нижней границы облачности моностатическим методом.

4. Исследования макета оптико-электронного измерителя, реализующего моностатический метод определения высоты нижней границы облачности.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые разработаны теоретические и методологические основы моностатического метода определения высоты нижней границы облачности, направленного на решение задач, связанных со сбором метеорологических данных.

2. Разработаны методика и алгоритм определения высоты нижней границы облачности нижнего яруса моностатическим методом.

3. Обоснованы условия и критерии получения достоверных результатов измерений высоты нижней границы облачности предлагаемым методом.

4. Разработан и экспериментально исследован макет оптико-электронного измерителя, реализующий предложенный алгоритм определения высоты нижней границы облачности.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

1. Разработанный моностатический метод определения высоты нижней границы облачности позволяет решать задачи климато-экологического мониторинга в части сбора данных о состоянии облачности для научно-исследовательских целей, а также удовлетворять потребности народного хозяйства, обороны страны и населения в гидрометеорологической информации, в том числе для обеспечения авиацлонной безопасности, где данный метеопараметр является одним из важнейших в эксплуатационном метеорологическом минимуме аэродромов.

2. Результаты исследования моностатического метода подтверждают возможность его практического использования для определения высоты нижней границы облачности.

Апробация результатов исследования. Основные положения, научные и экспериментальные результаты работы докладывались на региональных и международных научно-технических конференциях с 2006 по 2011 гг., в том числе на ХШ-ХУП Международных симпозиумах "Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы", на V и VI Международных симпозиумах "Контроль и реабилитация окружающей среды", на УП-ГХ "Сибирских совещаниях по кли-мато-экологическому мониторингу", на Международной конференции по измерениям, моделированию и информационным системам для изучения окружающей среды "ЕЫУПЮМ18-2008", на международной конференции по вычислительно-информационным технологиям для наук об окружающей среде "СГГЕБ-2011", на XVI и XVII Рабочих группах "Аэрозоли Сибири".

По теме диссертации сделано 11 публикаций, из них 2 статьи опубликованы в отечественных рецензируемых журналах из перечня ВАК, 5 в сборниках материалов международных конференций и 4 в сборниках материалов российских конференций, получено 4 патента на изобретение. Полученные научные и практические результаты были использованы при разработке и создании измерителя нижней границы облачности, входящего в состав Автоматизированной метеорологической информационно-измерительной системы (АМИИС) метеообсерватории ИМКЭС СО РАН. Работа выполнена в рамках проекта 10 "Комплексный мониторинг современных климатических и экосистемных изменений в Сибири" Программы Президиума РАН № 16 "Окружающая среда в условиях изменяющегося климата: экстремальные природные явления и катастрофы".

На защиту выносятся:

1. Наземный моностатический метод измерения, позволяющий определять высоту нижней границы облачности в диапазоне от 500 до 1500 м по разномасштабным изображениям ее фрагментов.

2. Методика и алгоритм измерения, позволяющие по разномасштабным изображениям фрагментов облачности определять высоту их нижней границы в диапазоне от 500 до 1500 м с погрешностью, не превышающей 10 %.

3. Результаты экспериментального исследования макета оптико-электронного измерителя высоты нижней границы облачности, реализующего предлагаемую методику и алгоритм измерения, подтверждающие основные теоретические положения и выводы.

Структура и объём диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка использованных источников из 134-х наименований и 4-х приложений. Работа изложена на 111-ти страницах машинописного текста, содержит 18 рисунков и 10 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цели и задачи работы, показаны научная новизна, практическая значимость и апробация результатов исследования, сформулированы научные положения, выносимые на защиту диссертации.

Первая глава диссертации посвящена анализу существующих пассивных и активных методов определения высоты нижней границы облачности (НГО), приведена их классификация и даны физико-математические основы. Среди пассивных методов рассмотрены морфологический метод, метод минимальных уровней конденсации (МУК), бистатический и шаропилотный методы. Среди активных методов рассмотрены прожекторный, светолокационный, радиолокационный, лидарный и спутниковый методы. Сравнительный анализ методов определения высоты НГО показал, что пассивные методы имеют более простую техническую реализацию, меньшие габариты и низкую стоимость. Важнейшим преимуществом пассивных измерителей является отсутствие активных излучателей, что позволяет производить измерения непрерывно в течение длительных промежутков времени с достаточно высокой точностью и с минималь-

ными затратами энергоресурсов. Активные методы, в свою очередь, позволяют производить измерении круглосуточно с высокой точностью и с большим пространственным разрешением. Для применяемых в настоящее время светолока-ционных, радиолокационных и лидарных измерителей высоты нижней границы облачности приведены технические характеристики. Сравнительный анализ показал, что данные приборы имеют ограничения по применению как технико-методического, так и экономического характера и не могут в полном объеме решать задачи мониторинга высоты облачности. Это позволяет сделать вывод, что разработка пассивного моностатического метода измерения высоты НГО и реализующей его оптико-электронной измерительной системы имеет перспективы в решении задач мониторинга как автономно, так и в комбинации с активными методами измерения.

Во второй главе диссертации приводятся физико-математические основы моностатического метода измерения расстояния. На основе законов геометрической оптики, связывающих действительные размеры объекта, размеры его разномасштабных изображений и фокусные расстояния оптических систем, показано, что для двух идеальных центрированных репродукционных оптических систем (ОС) с совмещенными передними главными плоскостями Я и с отличными друг от друга фокусными расстояниями/; и/2 (рис. 1) справедливо следующее выражение

к -1

У

¡к -к/

У /

/

где а - расстояние от передней главной точки Н, до осевой точки А предмета у;

Показано, что отношение размеров изображений Ку есть величина постоянная для каждого значения расстояния а при заданных значениях// и/2 и при любых значениях размера предмета у, вследствие чего задача определения расстояния а от совмещенных передних главных плоскостей Н двух ОС с отличными друг от друга фокусными расстояниями/; и/2 до осевой точки А предмета размером у может решаться путём определения отношения размеров его изображений у\ и у'2- Предлагаемый метод измерения не зависит от размеров у наблюдаемого объекта, что позволяет определять расстояния до объектов с априорно неизвестными размерами, какими и являются облака вследствие их непрерывного изменения во времени и пространстве.

К = ——— коэффициент отношения фокусных расстояний ОС;

^ 2

2 - коэффициент подобия получаемых изображений.

А

О

Рис. 2. Влияние кривизны земли

Также получено общее выражение, позволяющее учитывать кривизну Земли при отклонении линии визирования фотоприемника от вертикали (рис. 2), следующего вида

h = ^[a2 +(R + 1)2 -2(R + 1)-a- cos(180 -a) -R, (2)

где a — измеряемое расстояние от точки наблюдения до точки измерения по (1);

R - радиус земного шара (6 371 210 м);

I - высота точки наблюдения над поверхностью земного шара;

а — угол отклонения линии наблюдения точки измерения от вертикали из точки наблюдения.

В предлагаемом методе измерения расстояния приняты некоторые допущения, требующие оценки их вклада в методическую погрешность. Определение высоты НТО происходит в двумерной плоскости изображений, тогда как реальная облачность обладает трехмерной структурой и имеет сферичность в своем основании (дуга BAD на рис. 2), что на высотах до 1000 м приводит к возникновению относительной ошибки измерения За < 0,003%.

Другим допущением является принятие атмосферы за плоскопараллельную, в которой излучение распространяется прямолинейно и зенитный угол любого луча имеет постоянную величину. Принимая во внимание, что измерения по предлагаемому методу производятся на малых высотах и при вертикальных углах наблюдения, вызываемые данными допущениями погрешности являются незначащими и в методической погрешности ими можно пренебречь.

Приведена методика определения высоты НГО моностатическим методом заключающаяся в синхронном получении с помощью двух идентичных оптико-электронных приемников, снабженных ОС с отличными друг от друга в Kf раз фокусными расстояниями, разномасштабных изображений одного и того же фрагмента облачности, определении их коэффициент подобия Ку и вычислении высоты НГО h по выражению (2).

Описан алгоритм и приведена его блок-схема (рис. 3) позволяющая определять высоту НГО путем нахождения максимального коэффициента подобия разномасштабных изображений фрагментов облачности Kv по сопряженным отрезкам.

Сравнительный анализ контурного и градиентного подхода к обработке цифровых изображений нечетких объектов показал преимущество последнего, что объясняется его нечувствительностью к изменению яркости на изображениях одного и того же объекта, полученных с помощью двух разных фотоприемников.

Приведены оптимальные условия получения изображений нижней облачности и критерии их пригодности для последующей обработки, которые позволяют избежать получения недостоверных результатов измерения путем отбраковки неинформативных изображений на стадии их предварительной обработки.

Рис. 3. Блок-схема алгоритма определения высоты НГО

В третьей главе диссертации приведено обоснование выбора варианта исполнения макета оптико-электронного измерителя (ОЭИ), позволяющего реализовать предлагаемый моностатический метод измерения высоты НГО. Из нескольких вариантов исполнения, доступных по стоимости и составу оборудования, выбор был остановлен на варианте с двумя черно-белыми телевизионными ПЗС камерами всепогодного исполнения типа МВК-16 фирмы "БайтЭрг" (Россия) с фиксированными объективами. Структурная схема макета ОЭИ высоты НГО и внешний вид его оптико-электронной части приведены на рис. 4 и рис. 5 соответственно.

Оптическая система 1

Оггпиеская система 2

Черно-белая телевизионная ПЗС камера 1

Черно-белая телевизионная ПЗС камера I

Снетемя

ввода аналогового те-левти-одаого сигнала в ПК

Персональный компьютер

Рис. 4. Структурная схема макета ОЭИ высоты НГО

Рис. 5. Внешний вид оптико-электронной части измерителя высоты НГО в составе макета телевизионного измерителя параметров облачности. 1- МВК-16 (12 мм), 2-МВК-16 (16 мм), 3 - панорамный обозреватель МВК-1653ц (1,24 мм)

С целью минимизации ошибок при определении высоты НГО, в телевизионных камерах макета ОЭИ применены объективы типа триплет апохромат с исправленными сферическими и сферохроматическими аберрациями и с минимальной остаточной хроматической аберрацией. Фокусные расстояния объективов (16 мм и 12 мм при относительных отверстиях Р2,5 и Г2,2 соответственно) выбирались таким образом, чтобы обеспечить оптимальные условия для измерений в заданном диапазоне высот.

Для оценки общей разрешающей способности макета ОЭИ для обоих каналов приведены функции передачи модуляции, представляющие собой зависимость глубины модуляции от пространственной частоты. Также приведены электронно-оптические характеристики применяемых телевизионных камер и технические характеристики персонального компьютера с многовходовой системой ввода телевизионных изображений, позволяющей получать цифровые изображения измеряемых фрагментов облачности размерностью 704 х 576 пикселей круглосуточно в автоматическом режиме через заданные промежутки времени. Основные технические характеристики макета ОЭИ высоты НГО приведены в табл.1.

Таблица 1

Основные характеристики макета ОЭИ высоты НГО

Поз. Параметр Значение

1. Диапазон измерения высоты НГО, м 500- 1500

2. Погрешность измерения высоты НГО - в диапазоне 500 - 1000 м, не более % - в диапазоне 1000 - 1500 м, не более % 5 10

3. Тип ПЗС матрицы ТВ камер 1/3" Зопу Эирег НАБ 1СХ405АЬ

4. Разрешающая способность ТВ камер, твл 420

5. Фокусные расстояния ТВ камер, мм 16/12

6. Горизонтальные углы обзора ТВ камер, град 21/28

7. Размерность оцифрованных изображений X х У, пике. 704 х 576

В виду того, что номинальная функция передачи (1) описывает поведение идеальной оптико-электронной измерительной системы, для фактических измерений используется градуировочная характеристика макета ОЭИ (рис. 6), показывающая реальную зависимость измеряемого расстояния а от коэффициента подобия разномасштабных изображений Ку с учетом аберраций оптических систем и конструктивных ограничений измерительных трактов макета ОЭИ. Оценка предельной систематической погрешности макета ОЭИ проводилась по гиперболической регрессии его градуировочной характеристики, имеющей вид

85 К -0,016 ° = * -1,195 ' (3)

и составила не более 5% в диапазоне высот от 500 до 1000 м и не более 10% в диапазоне высот от 1000 до 1500 м.

1.32 1.34 1.36 1.38

Коэффициент подобия Ку

Рис. 6. Градуировочная характеристика макета ОЭИ (сплошная линия) и ее гиперболическая регрессия (пунктирная линия)

Средняя ошибка аппроксимации и индекс детерминации гиперболической регрессии составили Аср = 2,09 % и Я2 = 99,46 % соответственно, что свидетельствует о хорошем подборе уравнения регрессии к исходным данным.

В четвертой главе диссертации приведены результаты экспериментального исследования макета ОЭИ высоты НГО, реализующего предложенный алгоритм измерения и сравнение полученных результатов с МУК, рассчитанными по формуле А. И. Ипполитова

Н(т) = С х (В - /),

(4)

где С и В - эмпирические коэффициенты, зависящие от типа облачности;

/— относительная влажность воздуха, %,

по данным срочных наблюдений метеообсерватории ИМКЭС СО РАН (координаты N5648 Е08505, высота над уровнем моря +191 м) и Томского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (\УМО Ш = 29430, координаты N5647 Е08497, высота над уровнем моря +126 м) об относительной влажности воздуха, типе и высоте облачности.

Измерения высоты НГО проводились каждый час круглосуточно в период с 1-го июня по 31-е августа 2013 г. Угол отклонения оптических осей телевизионных камер от местной вертикали составлял а=0°, высота расположения макета ОЭИ над поверхностью земли составляла /=10 м, в результате чего выражение (2) для определения высоты НГО было приведено к виду

И~а. (5)

После обработки 920-ти пар разномасштабных изображений фрагментов облачности было получено 69 результатов измерений высоты нижней границы кучевой Си, кучево-дождевой СЬ, слоистой и слоисто-кучевой 8с облачности.

Эмпирические коэффициенты в формуле (4) для кучевой Си и кучево-дождевой СЬ облачности имели значения С = 17, В = 100, а для слоистой и слоисто-кучевой Бс облачности составляли С = 22, В = 107.

В результате проведенного экспериментального исследования макета ОЭИ, реализующего предлагаемый моностатический метод измерения высоты НГО, были получены следующие результаты.

1. Измеренные значения высот НГО в 90 % случаев (62 из 69) превышают или совпадают с МУК, что хорошо согласуется с физикой образования конвективной и слоистой облачности нижнего яруса.

2. Измеренные значения высот НГО в 54% случаев (14 измерений из 26) совпадают с визуальными данными срочных наблюдений, полученными морфологическим методом, т.е. попадают в определенный для данного типа облачности диапазон высот, либо находятся на его границе.

3. Показано, что 91% полученных значений высот НГО приходятся на низкий (до 3-х баллов) и средний (от 4-х до 7-ми) общий балл облачности, при котором работа предлагаемого моностатического ОЭИ наиболее эффективна.

В заключении представлены основные результаты диссертационной работы.

Предлагаемый метод измерения высоты НГО и реализующий его макет ОЭИ направлен на решение актуальных задач климато-экологического мониторинга, связанных со сбором и обработкой метеорологической информации в части определения высоты НГО, являющейся одной из основных характеристик состояния облачности. Автором приведены классификация и физико-

математические основы существующих пассивных и активных методов определения высоты НГО и дан их сравнительный анализ. Также приведен сравнительный анализ основных характеристик современных средств измерения высоты НГО, использующих активные способы измерения, показаны их достоинства и недостатки и обоснована необходимость совместного использования активных и пассивных методов.

Разработанный автором моностатический метод измерения высоты НГО основан на известной в геометрической оптике зависимости между действительными размерами измеряемого объекта, размерами его разномасштабных изображений, полученных с помощью разнофокусных ОС, и дистанцией съемки. Экспериментальная проверка предлагаемого моностатического метода, проведенная путем измерения высот НГО макетом ОЭИ с известной градуировоч-ной характеристикой, подтвердила его работоспособность.

Выбранный диапазон измерения для макета ОЭИ высоты НГО (от 500 до 1500 м) обусловлен тем, что слоисто-кучевые 8с, слоистые 81 и слоисто-дождевые N8 облака нижнего яруса, а также кучевые Си и кучево-дождевые СЬ облака вертикального развития, оказывающие наибольшее влияние на формирование климата и погоды территорий, имеют высоту оснований не более 1500 м. При этом как нижняя, так и верхняя границы диапазона измерения макета ОЭИ при необходимости могут быть изменены путем подбора фокусных расстояний применяемых ОС.

Достоинствами моностатического оптико-электронного метода измерения высоты НГО являются простота его технической реализации, достаточная точность измерений, возможность осуществления непрерывных многоточечных измерений. Оптико-электронная часть измерителя имеет невысокую стоимость изготовления и низкое энергопотребление при небольших габаритах. Недостатками данного метода, как и других оптических методов измерения, является его зависимость от погодных условий (осадки, прямая солнечная засветка), необходимость защиты от загрязнения оптических поверхностей или их периодического обслуживания.

Результаты исследования и опытной эксплуатации показали, что возможными путями технического усовершенствования макета ОЭИ высоты НГО могут быть следующие:

— переход к полностью цифровым способам получения изображений с использованием цифровых или 1Р-телекамер.

- использование телецентрических объективов, обеспечивающих попадание лучей света перпендикулярно ко всей поверхности матрицы ПЗС, что позволит получать изображения с однородным полем яркости;

- определение допускаемых диапазонов углов главных лучей относительно оптических осей ОС с целью максимального уменьшения влияния аберраций;

— использование специализированных цифровых сигнальных процессоров обработки видеосигнала;

— применение оборудования и ПО, позволяющего получать цифровые изображения большей размерности в несжатом формате. Так, только увеличение размерности получаемых изображений до 1024 х 768 пикселей (что возможно при использовании цифровых или IP-телекамер), позволит уменьшить систематическую погрешность измерений на 25%. В данном случае, сдерживающим фактором в использовании такого варианта макета ОЭИ является высокая стоимость цифровых телекамер всепогодного уличного исполнения.

Кроме технического усовершенствования, точность измерений можно повысить путем увеличения точности определения коэффициентов подобия изображений, которая зависит не только от качества получаемых изображений, но и от используемых алгоритмов их обработки.

Полученные результаты научных исследований были использованы при разработке и создании макета ОЭИ высоты НГО, входящего в состав Автоматизированной метеорологической информационно-измерительной системы (АМИИС) метеообсерватории ИМКЭС СО РАН.

СПИСОК РАБОТ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

По теме диссертации сделано 11 публикаций, из них 2 в журналах из перечня ВАК, 5 в сборниках материалов международных конференций и 4 в сборниках материалов российских конференций, получено 4 патента. Статьи в журналах из перечня ВАК

1. Зуев, С. В. Экспериментальная проверка измерителя высоты облачности / С. В. Зуев, Н. П. Красненко // Оптика атмосферы и океана. - 2009. - Т. 22.

— № 1. - С. 86-89

2. Зуев, С. В. Телевизионный измеритель характеристик облачности / С. В. Зуев, Н. П. Красненко, В. А. Левикин // Доклады Том. гос. ун-та систем управления и радиоэлектроники. - 2014. - № 1(31). - С. 54-59.

Статьи в сборниках материалов международных конференций

1. Zuev, S. V. Determination of cloud base height using the passive monostatic method / S. V. Zuev, N. P. Krasnenko // Proceedings of SPIE XIV Joint International Symposium on "Atmospheric and Ocean Optics / Atmospheric Physics". -2007. -Vol. 6936. - P. 156-161.

2. Zuev, S. V. Cloud base height's measuring by experimental model of optoelectronic ceilometer / S. V. Zuev, N. P. Krasnenko // International Conference on Environmental Observations, Modeling and Information Systems "ENVI-ROMIS-2008", 28 June - 5 July 2008. - Томск : изд-во Томского ЦНТИ. -2008.-P. 26.

3. Зуев, С. В. Экспериментальные исследования измерителя высоты облачности / С. В. Зуев, Н. П. Красненко // сб. мат-лов VI между нар. симп. "Контроль и реабилитация окружающей среды", 3-5 июля 2008 г. - Томск : ООО "Аграф-Пресс". - 2008. - С. 94-95.

4. Zuev, S. V. Experimental opto-electronic model of ceilometer for cloud base height measurement / S. V. Zuev, N. P. Krasnenko // Proceedings of SPIE XV

Joint International Symposium on "Atmospheric and Ocean Optics / Atmospheric Physics". - 2008. - Vol. 7296. - P. 117-121. 5. Зуев, С. В. Локальный мониторинг состояния облачности / С. В. Зуев, С. В. Смирнов // Мат-лы XVI междунар. симп. "Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы", 12-15 окт. 2009 г. - Томск : Изд-во ИОА СО РАН. -2009.-С. 311-312.

Статьи в сборниках российских конференций

1. Зуев, С. В. Определение высоты нижней границы облачности пассивным моностатическим методом / С. В. Зуев, Н. П. Красненко // Мат-лы рос. конф. "Седьмое сибирское совещание по климато - экологическому мониторингу", 8-10 окт. 2007 г. - Томск : ООО "Аграф-Пресс". - 2007. - С. 373-376.

2. Зуев, С. В. Инструментальный мониторинг состояния облачности / С. В. Зуев, С. В. Смирнов // Мат-лы рос. конф. "Восьмое сибирское совещание по климато - экологическому мониторингу", 8-10 окт. 2009 г. - Томск : "Аграф-Пресс". - 2009. - С. 371-372.

3. Зуев, С. В. Результаты опытной эксплуатации экспериментального комплекса мониторинга состояния облачности / С. В. Зуев, С. В. Смирнов // Мат-лы XVI Рабочей группы "Аэрозоли Сибири", 24-27 нояб. 2009 г. -Томск : Изд-во ИОА СО РАН. - 2009. - С. 64.

4. Зуев, С. В. Алгоритм обработки разномасштабных изображений, используемый в экспериментальном комплексе мониторинга состояния облачности / С. В. Зуев, С. В. Смирнов // Мат-лы XVII Рабочей группы "Аэрозоли Сибири", 23-26 нояб. 2010 г. - Томск : Изд-во ИОА СО РАН. - 2010. -С. 88.

Патенты

1. Моностатический способ определения расстояния до объекта, его направления и скорости движения : пат. 2340872 Рос. Федерация : МПК7 G 01 С 3/32 / автор Зуев С. В. ; патентообладатель Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН (RU).

2. Моностатический способ определения высоты нижней границы облачности : пат. 2377612 Рос. Федерация : МПК7 G 01 W 1/00 / Зуев С. В. ; заявитель и патентообладатель Ин-т мониторинга климат, и эколог, систем СО РАН (RU).

3. Способ определения фокусного расстояния оптической системы : пат. 2408862 Рос. Федерация : МПК7 G 01 М 11/02 / Зуев С. В. ; заявитель и патентообладатель Ин-т мониторинга климат, и эколог, систем СО РАН (RU).

4. Способ определения фокусных расстояний двух оптических систем : пат. 2430348 Рос. Федерация : МПК7 G 01 М 11/02 / Зуев С. В. ; заявитель и патентообладатель Ин-т мониторинга климат, и эколог, систем СО РАН (RU).

Подписано к печати 16.10.2014. Формат 60x84/16. Бумага «Снегурочка»

Печать XEROX. Усп. печ. п. 0,93. Уч.-изд. п. 0,84. _Заказ 1009-14. Тираж 100 зкз._

Национальный исследовательский Томский политехнический университет Система менеджмента качества Издательства Томского политехнического университета Сертифицирована в соответствии с требованиями ISO 9001:2008

ИЗШИШВО^ТПУ. 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30 Тел./факс: 8(3822)56-35-35, www.tpu.ru