автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Пассивно-активные радиотехнические средства контроля метеорологических параметров природной среды

На правах рукописи

БУЛКИН ВЛАДИСЛАВ ВЕНЕДИКТОВИЧ

ПАССИВНО-АКТИВНЫЕ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

05,11,13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

Нижний Новгород 2006

Работа выполнена на кафедре «Конструирование и производство радиоаппаратуры» Муромского института (филиала) Владимирского государственного университета

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Арманд Н.А.;

доктор технических наук, профессор Иванников А П.;

доктор технических наук, профессор Никулин С.М

Ведущая организация Главная геофизическая обсерватория

им. А.И. Воейкова, С Петербург

Защита состоится 16 ноября 2006 г. в 15-00 час на заседании диссертационно! о Совета Д212 165.01 Нижеюродского государственного техническою университета по адресу. 603600, ГСП-41, Н. Новгород, ул. Минина, д 24

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НГТУ

Автореферат разослан" 2006г. Отзывы на автореферат

в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета по адресу университета

Ученый секретарь диссертационного Совета, доктор технических наук, профессор

Калмык В А

Введение

Метеорологические условия оказывают значительное влияние на все вида транспорт, работу сельскохозяйственного, строительного и энергетического комплексов, на повседневную жизнь людей. Стремление обеспечить надежное прогнозирование метеорологической обстановки на разных этапах развития человечества решилось самыми разнообразными методами. Переход к началу техногенного этапа позволил наладить сначала редкие, осуществлявшиеся отдельными энтузиастами, а затем систематические метеорологические наблюдения и измерения,

В XVII-XVIÏÏ в,в, уже была сформирована достаточно единообразная система наблюдений, использующая известные к тому времени средства, С конца Х1Хв, в метеорологию стали проникать сначала электрические, а затем и электронные методы и устройства. Этот естественный процесс обусловлен, с одной стороны - использованием новых метеорологических характеристик, которые невозможно или нерационально измерять традиционными средствами, а с другой - развитием электротехники и особенно электроники.

Большинство сформировавшихся к настоящему времени методов дистанционного наблюдения исследования атмосферы основаны на использовании радиотехнических принципов локации, и потому объединяются общим названием «радиометеорология». Их широкое применение обусловлено тем, что в отличие от классических измерителей (плювиограф, барометр и т.п.) они позволяют проводить измерения интегральных характеристик мстеообстановки на больших пространствах с одновременной обработкой полученных результатов и представлением в удобном для потребителя виде,

В целом дистанционные радиометеорологические локациошплс системы можно разделить на два вида; активные и пассивные, Активные основаны на излучении зондирующего сигнала, приеме отраженных эхо-сишалов с последующим их анализом, и применяются для получения количественной информации о жидких и твердых осадках, исследования облаков, изучения атмосферной турбулентности, гроз, шквалов, ветра, оценки эффективности активных воздействий на облачные образования, обеспечения безопасности полетов самолетов и т.п. Пассивные осуществляют измерение собственного излучения мстеообъектов и позволяют решать задачи исследования распределения жидкокапельной влаги в поле кучевых облаков, прослеживания изменения* содержания жидкокапельной влага в конвективных облаках в процессе их эволюции, исследования пространственного распределения жидкокапельной влагин конвективных облаках, определения полного содержания вода в конвективном облике и др, г

Все возристшощие требования к количеству и качеству получаемой информации приводят к необходимости создания более совершенных систем, позволяющих решать принципиально новые задачи или обеспечивать существенное повышение точности традиционных измерений, К метеолокаторам нового типа относятся совмещенные системы, позволяющие за счет соответствующей обработки получаемой информации взаимно компенсировать недостатаи, присущие

каждой из систем в отдельноеги, что существенно повышает достоверность извлекаемой информации В радиометеорологии к ним относятся пассивно-актовпые радиолокационные сис темы (ПАРЛС)

Круг ¡адач, решаемых посредством ПАРЛС, достаточно широк, что позволяет исполь ювагь их не только при проведении научных исследований определении водо sanaca и средней водности облаков и осадков, а также интенсивное га осадков, исследовании и ¡менения этих параметров во времени, картографировании подстилающей поверхности и определение возраста льда, выявлении ¡а-грязнений природных объектов и г д , но и в составе систем управления (СУ) метеорологическими и мегео юаисимыми процессами

Возможное™ ПАРЛС осущесгвлятъ измерение интегральных параметров но июлямг говорить о реальности повышения точности и достоверности получаемой метеорологической информации и, как следствие, о повышении эффективное ги функционировагатя СУ метеорологическими и метеозависимыми процессами

Теоретическая и фактическая проработка пассивно-активных радиолокационных систем была осуществлена в работах Степанеико В Д , Щукина Г I , I о-релика А Г, Абшаева М Т и ряда других авторов Но поскольку >то направление радиометеорологии продолжает эффективно рашиваться, насущной необходимостью является продолжение исследований в данном направлении Например, методика определения водности облаков проработана частично, причем только .чтя одной длины волны - 3,2 см Проблемы пространственно-временного совмещения каналов при обеспечении их электромагнитной совместимости решены .'тишь в общем виде

Ещё одна из проблем, требующая своего разрешения - повышение точное га и достоверности радиометеорологических измерений - обусловлена развитием электронно-вычислительных средств и связана с преобразованием обычных из-меригелыгых систем в контрольно-измерительные системы (КИС) Исполь ¡ова-ние ПАРЛС как КИС метеорологического назначения ставит задачу совершенствования алгоритмов обработай получаемой информации Одно из вошожных направлений - применение оценочно-компенсационных методов Данная проблематика достаточно хорошо проработана применительно к классической радиолокации В радиометеорологии данная проблема практически не затрагивалась

Г1е.чь диссертационной работы, таким образом, ¡аключается в научном обосновании и разработке методов построения и применения радиотехнических пассивно-активных дистанционных систем метеорологического мониторинга природной среды

Исходя из цели рабо ты, сдачами исследования являю гея

- анализ принципов активного и пассивного радиотехнического мониторинга метеообъектов и их роли в системах управления некоторыми метеорологическими и метеозависимыми процессами, в исследованиях природной среды и метеорологическом прогнозировании,

- разработка методик определения интегральных метеорологических параметров при исполь ювании пассивно-активных радиотехнических дистанционных систем.

- анализ и разработка методов и аппаратных решений совмещенного построения оптимальных пассивно-активных радиометеорологических кошроль-но-измерительных систем, обеспечивающих повышение точности радиометеорологических измерений;

- экспериментальная реализация разработаншлх теоретических решений;

- оценки эффективности применения комплекса разработанных решений;

- выработка рекомендаций по дальнейшему совершенствованию пассивио-яктшшых радиометеорологических дистанционных кшггролыго-иэмеришлышх систем, ,

Д/етоды исследовании. В работе использовались методы математической статистики, теории вероятности, теории информации, методы моделирования и методы экспериментального исследования.

Научная новизна работы состоит в развитии методов метеорологического мониторинга природной среды и совершенствовании пассивно-активных радиометеорологических контрольно-измерительных систем в части:

- оптимизации и разработки алгоритмов получения и обработки информации о водности дождей и облачных образований;

- применения теории, разработки1 способов и аппаратных средств оценочно-компенсационной обработки сигналов для решения задач повышения точности получения информации о состоянии метеорологических объектов и характере процессов, протекающих в них;

- решение задачи повышения точности получения и обработки информации о состоянии метеорологических объектов за счСт компенсации погрешности измерений, обусловленные влиянием: инструментальных погрешностей каналов; флюктуациями радиоэхо и различием в законе распределения эхо-сигналов; наличием внешних помехообразующих факторов;

обеспечении оптимального функционирования активного и пассивного измерительных каналов в составе пассивно-активной радиометеорологической системы, обеспечивающего полное или частичное временное совмещение сигналов измерительной информации и повышение информативности проводимых измерений;

разработке методов, алгоритмов и аппаратных средств: идентификации контролируемых объектов; автоматизации обработки метеорологической информации и обеспечения задач выработки прогностических решений для систем управления метеозависимыми процессами (в части повышения безопасности техногенных объектов),

На защиту выносится совокупность новых научно обоснованных технических решений, полученных в результате теоретических и экспериментальных исследований, включая:

- алгоритмы получения информации о водозапасе атмосферных образований;

- способы и совокупность аппаратных средств оценочно-компенсационной обработки сигналов, обеспечивающие повышение точности получения информации о состоянии метеорологических объектов;

методы оптимального функционирования активного и пассивного измерительною каналов в составе пассивно-активной радиометеорологической системы, обеспечивающие полное или частичное временное совмещение сигналов измерительной информации, повышение информативности результагов измерении,

- совокупность прикладных решений, обеспечивающих идентификацию контролируемых объектов, автоматизацию обработки метеорологической информации и обеспечение ыдач выработки прогностических решений для сишем Vправления метеозависимыми процессами, дальнейшее совершенствование измерительных информационных радиометеорологических средств

Практическая ценность диссертационной работы

Исследования и практические разработки по теме диссертации были испочь-юналы при выполнении работ, проводившихся с Гчавнои геофизической обсерваторией им А И Воейкова и Центральной аэрологической обсерваторией в рамках программ ГКНТ СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды IV 27а 04, V 32д 09, 0 74 10 01 12 Н1 и 0 74 01 05 01 08 Н2 (1981-1990п ), Научно-технической программы Минобразования РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» (20002004г г ), 1-ршгга Президента РФ НЩ-1793 2003 5 по поддержке молодых российских ученых и ведущих научных школ Российской федерации (20042005г г ), а также в соответствии с планами хо ¡до1 оворных и госбюджетных ра-("4)1 Муромского института ВлГУ (1981-2005гг) В перечисленных НИР автор принимал участие в качестве исполнителя, ответственного исполнителя и научного руководителя

Практическая шачимость результатов ¡аключается в том, что

1 Совокупность теоретически обоснованных методов и алгоритмов проработана на уровне реализации в аппаратных средствах с обеспечением вошожно-сш промышленного освоения системы,

2 Результаты исследовании и их практической отработай были внедрены в Научно-исследовательском центре дистанционного юндирования атмосферы -филиале I лавной геофизической обсерватории им А И Воейкова, на Муромском (аводе радиоизмерительных приборов и в учебном процессе в Муромском инсштую (филиале) Владимирского государственного университета, в частности

методика построения и повышения информативное га активно-пассивных радио технических сис тем, статистический анализ основных погрешностей, во ¡-пикающих при обработке радиолокационной информации, методика построения нриемо-передающих трактов радиотехнических систем мониторинга, но чю-мющая включать устройства «калибровки», методика построения и устройства •«калибровки» приемо-передающих трактов, методы и устройства обработки сш налов, общая модель построения систем управления метеорологическими и метео ывисимыми процессами, принципы функционировашш таких систем, устройства и алгоритмы осуществления дистанционных измерений метеопараметров, модели контрольно-измерительных средств метеорологического назначения на основе ПАРЛС и акус голокаторов, алгоритм снижения подверженности радиоаппаратуры влиянию акустических воздействий, методика расчета механиче-

ских характеристик пластинчатых конструкций в условиях механических поз-действий и др„ что подтверждается Актами внедрения,

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на более чем двух десятках конференций всесоюзного, международного и всероссийского уровней: YH Всесоюзном совещании по радиометеорологии (г, Суздаль, 198бг,); XV и XX Всероссийских конференциях по распространению радиоволн (г, Алма-Ата, 1987г., г, И.Новгород, 2002г.); II и III Всероссийской научной конференции «Применение дистанционных радиофизических методов в исследовании природной среды» (г, Муром, 1992г., 1999г.); IV международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация и связь» (Воронеж, 1998г,); «6й Specialist Meeting on Microwave Radiomctry and Remote Sensing of the Environment» (Fircnze, Italy, 1999r.), III, IV, V и VI международных научно-технических конференциях «Перспективные технологии в средствах передачи информации» (Владимир, 1999г., 200 h',, 2003г., 2005г.); International Symposium «Advanced Surface Movement Guidance and Control System» (Stuttgart, Germany, 1999r,); «International Symposium on Précision Approach and Automatic Landing» (ISPA -2000) (Bonn, Germany, 2000г,); I и II Всероссийских научных конференциях «Дистанционное зондирование земных покровов и атмосферы аэрокосмическими средствами» (Муром, 2001г., С, Петербург, 2004г,); «German Radar Symposium» (GRS'2002) (Berlin, Gennany, 2002г,), I и II Всероссийской научной конференции «Сверхпгарокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике» (Муром, 2003г., 200бг,) и др., п так же на ежегодных научных конференциях Муромского института (филиала) Владимирского государственного университета (1982-200бг.г.),

Публикации. По теме диссертации опубликовано более 60 печатных работ, включая: более 20 статей, материалы 34 докладов, б авторских свидетельств, 3 патента па изобретения, одно свидетельство ira полезную модель, два учебных пособия, монографию, автореферат диссертации и заявку на изобретение.' Исследования и разработай отражены более чем в двух десятках отчетов о хоздоговорных и госбюджетных НИР.

Личный вклад автора. Автором формировались основные принципы и положения исследований по теме диссертации, он принимал непосредственное участие в постановке новых задач, планировании экспериментов, создоиии аппаратурных комплексов, проведении натурных экспериментов. Автору принадлежит идея постановки основных теоретических задач, участие в анализе и интерпретации результатов расчетов, инициатива проведениям реализация ряда экспериментов, основная идея большинства изобретений, ,.

Под руководством автора выполнена и защищена дисссргация на соискание ученой степени кандидата технических наук (Беляев В.Е, «Исследование систем управления характеристиками акустических излучателей», Влодимир, 2002г,),

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, семи разделов, списка используемой литературы и приложения. Общий объйм работы составляет 275 страниц машинописного текста, 49 рисунков, 8 таблиц, Библиогро-фия включаег 264 наименования.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ Р. 1БОГЫ

Во введении обосновывается актуальность тематики исследования, сформ\ -лированы научная новизна и практическая значимость полученных ре ¡ультато», приводятся положения, выносимые на 1ащиту

I! первом разделе рассмотрены принципы применения и построения пассивно-активных радиотехнических систем контроля метеорологических параметров природной среды

Зависимость многих сфер деятельности человека от атмосферных условий привела к соданию систем контроля метеорологических параметров Изобретение радио и ра ¡питие радиоэлектроники обеспечило но шожность осуществления ,дас танционных измерений, что существенно расширило вошожности прогно дарования поюдных явлений Как показывает анализ доступной информации, к настоящему нремени при исследовании, например, тропосферы, порядка 65 % всей получаемой метеорологической информации обеспечивается применением активных (59 %) и пассивны*. (6%) метеорадиолокагоров

Рассмотрены принципы пассивных и акшвных радиометеорологических измерений, физические принципы получения информации, а также основные соотношения, обеспечивающие измерение параметров

Пассивная локация (радиотегшолокация) обеспечивает измерение уровня собствешюго радиотенлового излучения. источником которого является случайное тепловое движение ччектронов, находящихся внутри рассматриваемого тела В диапазоне рабочих волн л. ^ 1 мм основными ио1Логцающими колатонентами атмосферы являются водяной пар и молекулярный кислород Кроме того, существенный вклад в поглощающие свойства атмосферы вносят частицы обиаков и осадков В соответствии с чтим, по уровню радиотеплового излучения атмосферы может быть восстановлен профиль температуры и влажности, как в беюб-лачнои атмосфере, так и при наличии облаков или осадков, а также решен ряд других 1адач определение интегральных параметров влатосодержания облачной атмосферы, под которыми понимают влаю шпас атмосферы Ошп, водочапас об-шков IV и водозапас /?„ или среднюю интенсивность дождя

С практической точки фения пассивный (радиометрический) метод определения водозапаса облаков основан на измерении интегрального ослабления ра-.тиополн или, иначе говоря, огаической толщины жидкокапельной влаги гы >ти\ облаком, и поиске функциональной связи гн с водо «пасом Для жидкокапечь-ных частиц, которые содержатся в CJЮИCTыx облаках и переохлажденных юнах конвективных облаков оптическая толщина выражается соотношением

г№(Л)*<Гп[Л,Г11, (1)

где Т, - эффективная тем пера 1чра обчака. Я - длина волны, на которой осмцест-вляюгся измерения, 7УИ|Я.7', ] - удельный ко,)ффициент поглощения жидкокапельной влаги облака Наличие величины Я указывает на ¡аписимость получаемою ре (улыата от рабочей длины полны

Главным недостатком радиометрических методов, является невозможность определения пространственных размеров различ1гых облачных'или иных образований (например - зоны осадков), их дальности.

Активная метеорадиолокация отличатся от классической радиолокации в первую очередь тем, что основная информация о микрофизических параметрох метсообьскта содержится в амплитуде отраженного сигнили, а не только в его времешгом положении относительно моменги излучения зондирующего импульса, Такое отличие приводит к ряду особенностей^ как,» методах измерения, ток и в используемой аппаратуре. Например, перестает! быть существенным требование обеспечения максимально возможной чувствительности приемника или, иначе говоря, - повышения величины энергетического потенциала станции, поскольку при измерешшх микрофизических характеристик метеообъектов чувствительность приемника перестает быть определяющим фоктором. Гораздо более значительными становятся требования точности измерения мощности отраженного сигнала и воспроизведение формы этого сигнала, Данное требование обусловлено тем, что облака и осадки, являющиеся основными объектами исследования в радиометеорологии, будучи иолидисперсными средами, состоят из взвешенных и выпадиющих капель и ледяных кристаллов, вся совокупность которых, заключенная в некотором обт.емс, при зондировании воспринимается как единая цель. Однако в реальности эта цель в значительной степени неоднородна, поскольку состоит из большого числа элементарных отражателей - частиц различного фазового состояния, размера, к тому же неравномерно распределенных в пространстве и находящихся в состоянии постоянного относительного перемещения, В результате мощность принятого отраженного сигнала изменяется от одного зондирующего импульса к другому.

Отражаемость облаков и осадков 2 выражается в мм'Ум3 и представляется в виде

со

г = ¡щ<1)с!6м. (2)

о

Величина отражаемости облаков и осадков связана с основными их характеристиками - водностью облаков уу06 и интенсивностью осадков поскольку оба этих параметра зависят от размеров частиц <1 и законов 1« распределения по размерам и скоростям падения У(ф,

Ярко выраженный региональный характер закона распределения частиц по размерам приводит тому, что взаимосвязь величин '/, 1д и и'0(5 может быть определена различными зависимостями, общий вид которых

и'ов^иф, (3)

где В, 17, [![, [¡2 - параметры, изменяющиеся в пространстве и во времени, и зависящие от функции распределения частиц осадков по размерам и от скорости их падения,

Приведенные общие зависимости положены в основу активного метеорадиолокационного измерения водности облаков и интенсивности осадком.

Главный недостаток активной мстсорадиолокации - отсутствие однозначной связи между метеорологическими параметрами и величиной отражаемости сиг-

нала - обусловлен перечне леннылш причинами неодно жачностью (неопреде-лешюсгью) параметров \;(<1), с1, Г(с1) и изменением их во времени и в пространстве, а также тем, что относительно незначительное количество капель большого диаметра в силу наличия степенной ¡ависимости отражаемости от ¿Г обеспечивает существенно больший вклад в Z, чем шачительно большее количество капель малого размера

Неоднозначность определения указанных ко >ффициешон и сильная мвиси-мосгь конечных ре ¡ультатов о г выбранных численных шачений привела к появлению пассивно-активного метода определения водности метеоетрукт\р В соответствии с •) гам методом среднюю водность облака и'( ( ) вдоль направления юндирования определяют по соотношению

где - водозапас облака вдоль направления визирования, определяемый с

помощью пассивно!« канала. /.(Г) - протяженность юндируемои юны обчака (дождя), определяемая с помощью активного канала

Таким образом, основным каналом получения информации о состоянии ме-геобъекта становится пассивный канал, единственный недостаток которого -сложность локализации контролируемых объектов, а активный канал нсполыу-ется для определения расстояния до выявленного объекта и его геометрических размеров, г е по такому назначению, на которое не влияют перечисленные выше особенное га метеообразований

Рассмотрены во ¡можности применении пассивно-активных метеорадиолока-горов в структуре систем управления (СУ) метеорологическими и мегео«шиси-мыми процессами, осуществлена систематизация и предложена единая классификация принципов функционирования »тихсистем [3 1,49 и др |

Осуществлен анализ пассивно-активных методов получения прогностической информации в рамках использования их в СУ метеорологическими или ме-|И) (лвисимыми процессами Показана возможность применения ПАРЛС для поучения прогностических параметров для сельскою \о ¡ииства и возд\пшого движения для оценки иропю !а I радообразования или возможного об гедепешш самолетов

Осуществлен синте! и рассмотрено функционирование модели ПАРЛС. содержащей два канала - активный и пассивный, и оперирующей совокупностями информационных параметров (связанных с метеорологическими параметрами), параметров обстановки (сопутствующих) и мешающих (неинформатмвных) па-раметрон Функциональная связь между ними устанавливается с помощью оператора преобразовать

С целью выявления всех факторов, влияющих на точность измерений, проанализированы основные уравнения активной и пассивной радиоме!еорологии Определено в ¡аимпое влияние ряда факторов на общий ре ¡уль таг измерении

Рассмотрены особенности построения ПАРЛС При совмещении пассивных и активных радиотехнических устройств возникает ряд пробюм, среди которых наиболее шачимыми являются вопросы пространственно-временного совмещения измерительных операций и шектромапштпой совместимости каналов Про-

(-1)

и

штлгаирошшы известные принципы совместного построения ПАРЛС, Проведенный анализ позволил выявить наиболее оптимальный вариант построения, обеспечивающий получение информации с одного направления зондирования практически одновременно. Определен минимальный требуемый уровень развязки каналов.

Определены цели и задачи диссертационной работы, заключающиеся в научном обосновашш и разработке методов построения и применения радиотехнических пассивно-активных дистанционных систем метеорологического мониторинга природной среды,

Во вторим разделе определены пути совершенствования пассивно-активных радиометеорологических систем, :

Рассмотрены проблемы методики обработки результатов пассивно-активных измерений [11,17,19,49,55,61], На основе,известного, частично проработанного алгоритма определения средней водности облака вдоль направления зондирования на длине волш.1 Я к 3,2 см получено соотношение, позволяющее оцепить распределение водности внутри различных облачных зон или зон осадков по линии зондирования [10,44,47]

ФЬ -(1.891^ + г„. (5)

где и-(к) - водность участка облака, удаленного от ПАРЛС на расстояние Л; Таг, - эффективная температури облака; Н\, /?2 - границы облака по лиши визирования, .;,.'. ,.<•■••

На основе исследований, проведенных с помощью одной из разработанных с участием автора ПАРЛС, получено, соотношение, обеспечивающее определение средней водности облака или дождя , вдоль направления, зондирования на длине волны Л ~ 1,6 см [17,18,49,55,61]. Преимущества донного диапазона заключаются в большей чувствительности к изменению, воднооти в дождях средней интенсивности и меньшей зависимости от илия1шя подстилающей поверхности на из-мерсние радиотсплового излучения: '" .,. , ■

(0,1409 ± 0,0093К) /'„ (й)

„ „ ^---■ уЛ^ , (6)

где О угол пизировония; На и Н„ - верхняя и нижняя высота облока, определяемые импульсным радиолокатором,

Сформулированы достоинство и недостатки полученных соотношений, Рассмотрены проблемы метрологического обеспечения' измерений. Были проведены исследования основных этапов и точности измерения параметррв сигналов для двух основных групп метрологических,характеристик: методических характеристик и характеристик иохрешностей .-средсти измерений [11,29,46,48,52], - •

При использовании методики (5) оценка относительной погрешности осуществляется по соотношению

3 576( 1Г„„ )-

(18917',,, +■ 54)"

#2 [/(/?!> +/(Я;]

Первое слагаемое правой часта (7) определяется точностью измерения температуры облачных капель 7^, второе связано с пассивным каналом и определяется точностью измерения оптической толщины облаков, третье и четвертое определяется активным каналом и зависит от точности измерения о гражаемости / и границ облачности, четвертое ¡анис и т 01 средств вычисления

Проведенный анализ составляющих (7) показал, что общая погрешность измерений может доходить до 90 99% При >том ошибки измерении, вносимые пассивным каналом, удовлетворяют критерию ничтожных частных погрешностей, а основной вклад вносят ошибки ак тивного канала, связанные с определением радиолокационной отражаемости (55 81%)

Сделан вывод о необходимости исследования влияния на конечный результат параметров, связанных как аппаратурными погрешностями, гак и с неточностями методик

Проанализированы критерии эффективности функционирования КИС ме-геопроцессов Поскольку диапазон решаемых такими системами проблем досш-гочно широк, ¡адачи обнаружения и распознавания природных обьектов и явлений решаются путем сведения их к модификациям двуха>тьтернативной классификации, описываемой в терминах испытания статистических найме! По ному в качестве единою критерия »ффективности решения задач выбрано снижение вероятности ложной классификации объектов, а конкретной количественной оценкой, характеризующей положительный эффект от применения КИС при решении конкретных метеорологических задач, предложено считать приращение количества информации и повышение точности измерений

В третьем рачделе проведан анализ источников основных погрешностей радиометеорологических измерений и обеспечиваемой точности пассивно-активных измерении с точки фения влияния на досшжимую точность разнообразных факторов инструментального и методическою характера

Анализ влияния параметров передатчика активного канала показал, что наиболее нестабильной величиной является мощность излучаемого сигнала и, при отсутствии системы стабилизации, рабочая частота, что в совокупности с у !Ко-полосным приемником вызывает потерю информации Проведенные женери-мешольные исследования с одной из метеонавигационных РЛС (МНРЛС) пока-)ывают, что неконтролируемый уход мощности передатчика может достигать ЗЛдБ при изменении рабочей частота на 32 МГц, причем швисимость имеет ярко выраженный нелинейный характер

Расчеты показывают, что погрешнос1Ь измерений, обусловленная нелинейностью характеристики ггриемною устройства и флюктуацией сигнала, составляет примерно 44%, а логарифмический характер преобразования в сочетании с раыичием в иконах распределения >хо-сигиалов приводят к появлению ошибки

измерения, доходящей до 78%, причем определить закон распределения п мо-магг измерений очень сложно.

Повышение точности измерений можно обеспечить путем правильного выбора способа калибровки, позволяющего осуществить градуировку шкалы оценки принимаемых сигналов в выбранных единицах измерения, Рассмотрены известные методы калибровки. Определено, что наименьшую погрешность может обеспечить способ т.н. «относительной калибровки», при котором уровень :ш>-сипшла отсчитынается от уровня калибровочного сигнал« (репера); сосгавляю-гцего определенную часть от уровня излучаемой- мощности [10,12,21,28,3537,50], •

Впервые проведан анализ методов известных калибровки с точки зрения современной общей теории метрологического обеспечения измерений [39,53], Показано, «гш большинство методов, относимых к калибровке, не могут считаться соответствующими понятию «калибровка». Так называемый метод «относительной калибровки» (и ряд других) следует отиесш к методам оценочио-компеисациошюй обработки сигналов,

Проведенные расчйты показывают, что погрешность обработки сигналов существенным образом зависит также от точности соответствия характеристики усилителя идеальной и может достигал. 110%,

Кроме того, поскольку излучаемый и рсперный сигнал имеют различные спектральные характеристики, при обработке возникает дополнительная труд-ноучигываемая погрешность, связанная с различием спектров сиптолов. Количественная оценка этой погрешности затруднена, однако известные данные позволяют считать, что ее уровень можег достигать 130%,

Таким образом, совокупная погрешность измерения радиолокационной отражаемости 81',, определится соотношением:

¿'о СПкМк

где Яа(Л,$0(/)к - иормироватпле энергетические спектры зондирующего и реиерного импульсов; /1а, //д. - коэффициенты преобразования эхо-сигнала и репера, учитывающие особенности построения приемного тракта; //„ - коэффициент преобразования зондирующего сигнала исследуемым объектом, определяемый влиянием перечисленных выше факторов (наличие такого влияния приводит к отклонению от исходного значения /7„=1),

Представлены результата исследовоиий, показывающих влияние слоя воды, образующегося на поверхности зеркала антенны, при роздачной шггенсивносга осадков, на результаты измерений [24], Исследования проводились с использованием выше упомянутой ПАРЛС, включающей многоканальный радиометр, активный локатор и трассовую установку для измерения интенсивности осадков [17,24,55], Показано, что погрешность родиометричсских измерений уже при интенсивности осадков 56 мм/ч может составлять (на разных длинах волн) 180,„235% , Прямые потери при радиолокационных измерениях невелики, и составляют 1-2%, Имеет, место несовпадение некоторых экспериментальных результатов с теоретическими расчетами, что можег быть объяснено использованием выбранной методики расчетов,

На основе выполненных -жшериментальиых и теоретических исследовании определены основные принципы разработки аппаратуры, сформулированы требования по модернизации и усовершенствованию известных решений

В четвёртом разделе осуществлена разработка принципов построения он-шмальиых 11АРЛС, но¡воляющич повысить гочпость и достоверность измере-шш

В соо тветствии с определенными в третьем разделе требованиями разработаны пришиты оценочно-компенсационной обработки сигналов активною канала и комплекс аппаратных средств, реализующих данные принципы [9, 21ЛЗЛН,36,45,47,48,50-52,58] Сравнение принятых сигналов осуществляется не с уровнем шумов приёмника Р , определяющим nopoiobvio чувствительность

а с формируемым ренерным сш палом l't В ттом случае уравнение множес1-венной цеди, связывающее характеристики исследуемого объекта с принятой мощностью и параметрами активного капала, представляется в виде

><" KkcÜQArtia

i де АГ0 - ко >ффициент ос тбления радиолокационного сигнала. // - ')I IP метеоцели. R - расстояние до юндируемого участка. 1 - отношение мощности принятою сигнала Рг к величине реперного сигнала 1\

I - рг/

■ /1\ '

АГ| - посюянная, численно равная отношению интегральной мощности передатчика P¡ ти к мощности penepnoi о сигнала 1\ ,

^ К

h

ти - длительность юндирующею импу н,са, с - скорость света, (>0 - ширина

ди<ц раммы направленноега антенны

Система автоматически поддерживает величину реперного сш нала равной определенной част мощности передатчика, а его несущую частоту - равной час-готе передатчика В связи с тем, что ренерный сигнал проходит в приемном факте ie же преобразования, что и радио- >чо обычных целей, а его величина на входе приемника жестко связана с мощностью передатчика, щачения выходных ситналов. отчитываемых от уровня реперного сигнала, не зависят от мощности передатчика, а также чувствительноеги, усиления и точности настройки приемника

В предлагаемых методах обработки д.тя формирования репера используется «паразитный» (неинформагивный) сигнал, просачивающийся на вход приемной части радиолокатора в момент излучения юндирующего импульса (рис 1) Особенностью разработанного способа является го, что формирование penepnoi о сш нала может бьпь осуществлено почти бе) переделки волноводного тракта радиолокатора Тто предполагает возможность использования подобною принни-иа гтракгачески с любым тоном РЛС

Рис. 1

Предлагаемые решения позволяют устранить неоднозначности определении радиолокационной отражаемости, обусловленные флкжтуациими и различием и чаконах распределения отраженных сигналов, быстрыми изменениями.мощности н чисто п.I зондирующего импульса, и также неконтролируемым различием спектров излучаемого и реперного сипшло», Поскольку репер формируется из основного сигнала, можно говорить о совпадении их спектров и, следовательно, о равенстве коэффициентов преобразования сигналов цс и , и, как следствие, об устранении возможности возникновения неконтролируемой непостоянной погрешности, доходящей до 130% (см, второй раздел), В результате ошибка в определении величины отражаемости будет зависел, только от преобразования спектра исследуемой целью и не будет связана с параметрами передатчика, приемника или устройств обработки. Иначе говоря, формула (8) будет приведена к виду

ёРг-\-Нп. (10)

Комплексное использование разработанных принципов и устройств позволяет устранил, погрешности измерений, обусловленные нелинейностью характеристики приемного тракта и флюктуацией сигнала, различием в законах распределения эхо-сигналов для различных мстеоцелсй. В результате точность измерения повышается более чем на 500%,

Кроме того, поскольку одно из предлагаемых решений позволяет устранит!, неоднозначности, обусловленные различием в законах распределения принимаемых сигналов, коэффициент преобразования спектра излучаемого сигнала исследуемой целью становится равен единице, 1гго позволяет рассматривать по-грешноси. измерения радиолокационной отражаемости стремящейся к нулю

Нш Я'г = 0, //„-»1

Осуществлена оптимизация пассивно-активных систем, обеспечивающая не только пространствешю-временное совмещение радиометрического и радиолокационного сигналов, но и повышение чувствительности пассивного'канала [6,13,27,34], Пассивный канал ПЛРЛС построен на основе схемы модуляционного радиометра, что обеспечивает за счет использования несимметричной функ-

Пии модуляции, совпадающей с функцией модуляции в радиотокационной часш системы, и усреднения опорного сигнала та несколько периодов измерения, более эффективное использование энергии принятого сигнала

В соответствии с этими принципами, просочившаяся на вход радиометра через антенный переключатель часть энергии зондирующею импульса, являющаяся обычно «паразитным» (неинформатшшым) параметром, учудшаюипм электромагнитную совмесгимоеть каналов, исполь ¡уется в качестве полезного сигнала, обеспечивающего процесс сравнения с эталонным источником ш\ма в рамках оценочно-компенсационной обработки

Значение минимально обнаружимого приращения антенной температуры, являющееся основной характеристикой радиометра и определяющее его порою-вую чувствительность, находится по соотношению

1де <>Т - пороговая чувствительность, Та - антенная темперлура, '/0 -шумовая

температура радиометра, у - полоса пропускания приемника, г - постоянная времени интегрирования радиометра. ап - коэффициент, ¡ависящии от схемного построения радиометра

В модуляционном радиометре сшнал с антенны поступает на вход приемника только в течение полупериода модутяции. поэтому коэффициент ап- 1 Применение несимметричной модуляции позволяет уменьншть шачение и п и соответствии с отношением

«„ = / ='> (12) -и Ч

1де Т - .иител ьпоетъ периода ¡оптирования. q - коэффициент При шачениях, характерных, например, для МНРЛС "Гро ¡а", "Градиент" и некоторых других, ап = 1,0016 Тогда (10) имеет вид

что соо niele nivel уменьшению уровня пороговой чувствительности радиометра п два раза

С целью обеспечения доночнигелыюй развязки каналов испочьюван принцип введет« частотной селекции, в соо гветствии с ко горым полосы пропускания У11Ч активного ]fu и пассивною ]/„ каналов, а также центральные частоты Jа и /„ выбираю гея из условия

Такое решение по шоляет повысить уровень эчектромагнитной совместимосш каналов ¡а счет исключения внутренних «паразитных» (неинформашвных) факторов

Преимуществом разработанных методов является го, что схему радиометра можно адаптирован, к любой РЛС, входящей в состав ПАРЛС

(11)

(13)

(14)

Разработана сшлема, обеспечивающая повышение точности измерения ра-диояркостнои 1емнерат\ры за счет иск;почепия влияния на результаты измерений помехообразующею фактора - еобетвешюго радио тепловою излучения и юяффициента офажения я фехелоиной среды «воздуч-вода-мет.тл», oGpa-

тощеися на поверхности отражателя антенны во время дождя [38] Данное решение позволяет автоматически компенсировать непосюинтто и фудноучиты-ваемую погренпюсть Схема представлена на рис 2

Приемник

А

¿1.

Источник эталонного шума

J

Синхрошга-сп _

1 — пплярпииишиньш фильтр; 2 оспоииии ou.iv4.11с.п>;

3 — и'рки. 1и (11 [)лжлIг.щ: 4, 5—второй и третий (ортогональные) облучатс-ш.

Рис. 2

В соответствии с предлагаемым методом »талонный (шумовой) сигнал формируется двухуровневым *ТШи вводится в приемным факт радиометра через антенную систему посредством двух дополнительных обчучателеи (излучающего - 5 и приемной) - 4), имеющих вектор поляризации, перпендикулярный вектору поляризации основного облучателя При »том излучающии об !\ чате :ь 5 смещен относительно фокуса параболического отражателя (зеркала), а за пределами фокусного расстояния расположен поляризационный фильф 1, не препятствующий прохождению радиояркосшо1 о излучения в момент приема почетного сигнала, но защищающий »талонный шумовой сигнал от »того влияния Блаюдцря двойному синхронному детектированию на выходе системы но-т\'чается сигнал К. пропорциональный о гношению

у = к- = [7;;,, +т;и2 з]-/. (15)

«:Г21(/'™1 -Па) (С1+С2)

где К - коэффициент передачи приемника Из уравнения (15) видно, то» полученный на выходе радиометра сигнал свободен 01 влияния собственною из [учения пленки воды и ко >ффициеша офажения И^ 1

Пятый раздел посвящен практической реализации разработанных принципов

Определена наиболее информативная для исследования кучевых облаков и их переохлажденных ¡он длина волны (/. = 3.2 см) С учетом всех рассмофен-ных критериев, в том числе - требовании пригодности отрабатываемо! о макет к

промышленному освоению, определено, что для целей построения ПАРЛС метеорологического назначения наиболее оптимальным является использование спмолйтных МНРЛС типа «Контур», «Градиент», «Гроза», имеющих малые мас-согабаритные характеристики и позволяющих (при использовании с антенной диаметром 3000 мм) обеспечить повышение потенциала до уровня, сравнимого с потенциалом 3-х сантиметрового канала серийного метеорадиолокатора МРЛ-5 [5], Наличие в составе МПРЛС резервного блока приемопередатчика позволяет легко решить проблему совмещения каналов, поскольку ПК может быть размещен в корпусе второго блока;

Разработан макет ПАРЛС, определены ее характеристики [3,19,21,27], Структурная схема ПАРЛС и ее внешний вид представлены на рис, 3, В таблице представлены тактико-технические характеристики разработанной ПАРЛС,

Дана оценка влияния нестабильности параметров передатчика РЛС на достоверность получаемой информации. Разработана принципиальная схема устройства оценочно-компенсационной обработки сигналов активного канала, демонстрирующая возможность реализации предложенного метода формирования ре-перного сигнала, Проработан вопрос встраивония устройства в одну из моделей МНРЛС,

Выполнено имитационное моделирование метода оценочно-компенсационной обработки сигналов активного канала на основе известного и разработанного способов [12,29], Моделирование осуществлялось с использованием распределений импульсов излучаемого (полученного по результатам проведенных исследований характеристик МНРЛС) и реперного (известного по оценкам стабильности параметров формирователя репера) сигналов, Число ana-

у*

лизируемых импульсов - около 1,3-10 , Полученные результаты показывают, что в некоторых случаях применение разработанного способа позволяет устранит!. погрешность известных реализаций метода обработки сигналов, обеспечивая повышение точности обработки до 1000%,

Таблица - Тактико-технические характеристики ПАРЛС'

11 а р а м е 1 р Величипа

Активный канал

Импульсная мощное 1ь, кВт 9 14

Рекомендуемое шаченис мощности, кВт 10 4

Д штельность ¡ондир\К)1цих имп\.1ы,ов, мке 3 5

Рабочая »пина во мы, см 3.2

Минимальная чувствте.гыюеть. дБ/мВт -103

Частота следования импульсов, Гц 400

Дальность обнаружения, км

в пассивно-активном режиме 175

в активном режиме 350

Потенциал дБ (с ашенной диаметром 3000 мм) 270

Пассивный канал

ЧУвствителы1ос1ь. К 0,3

Постоянная времени инте! рирования, с 1

Ко }ффициенг шума, дБ не ч\ лее 4.5

Развязка ог активного канала. дБ 160+7

Совокупной повышение достоверности получаемой информации, опреде-тяемое испо 1ыованием разработанного метода оцепочно-компенсациоппои обработки сигналов активного канала и принципа повышения чувствительное ги пассивного канат (для ПАРЛС) оценивается как уменьшение уровня вероятности ложного распошавания а (при вероятносш правильного распо шанания Р=0,9) с а = 1 до (по меньшей мере) а - 10

Предсгавтены ре¡ультаты юндирования и обработки данных (рис 4) [6.19.2ь.4У,57] На рис 4,а иредс тавлен вертикальный разре! об киса и уровень нулевой изотермы (Г, - о 'С ) Как видно из рисунка, основная часть облака расположена выше уровня нулевой изотермы, чю говорш о высоком содержании переохлажденной и кристаллической воды На рис 4,6 приведено \поместное распределение максимальной отражаемости облака определенной но ве-

тчине )хо-сигнала, и восстановленный профиль сре.шеи водное ги в (ависимо-сга от vi ли Mecia ß

Бьыи выявлены юны возможного обледенения, местоиочо/Кепие которых в 1раницах исслед\емото обтака показано на рис 4 а штриховкой Оценка осуществлялась на основе критерия

F =-1,785 iv +0,0312 Г,+0.423 * (lti)

II, км

Щуъоп места)

■ 1д й»»)

•»(¡/и*)

15

10

5

-» —I—I—I—^

1 2 3 Ш**,,

10

20 а)

30 Я,км 0,2 0.6 10» 6)

Рис.4

Шестой ршдеп посвящен рассмотрению проблем валидации данных метеорологического мониторинга.

Проблема идентификации (или валидации) данных, полученных при метеорологических измерениях, имеет особо важное значение, поскольку измерения являются косвенными, а объекты исследования представляют собой неустойчивые, пространствешю распределённые образования, конкретные характеристики которых невозможно определить в натурных или лабораторных условиях. Одно из реальных направлений повышения достоверности данных измерений - применение дополнительных средств контроля, обеспечивающих либо получите тех же хароктеристик (комплексные измерения), либо дополнительных данных, на основании которых можно судить о степени достоверности результатов основных измерений,

К тем средствам, которые при метеорологических измерениях реально обеспечат решение проблемы идентификации данных, относятся измерения количества выпавших осадков (как контактными методами, так и косвенными, т.н. «трассовыми», по затуханию радиоволн), анализ спектра капель жидких осадков, а также контроль температурных или ветровых аномалий в приземном слое ит-мосферы посредством радиоакустических измерений.

Основу трассового метода измерения количества осадков составляет измерение величины ослабления радиоволн, отраженных от эталонной мишени с известной отрожающей площадью, Результата проверки возможности подобного построения комплекса ПАРЛС метеорологического назначения представлены в [17,49,55], Представлены результаты комплексных пассивно-активных измерений, фиксировавших изменение ослабления радиоволн в дожде на волнах 1,6 см и 0,8 см, а также параметры водности облака и дождя,

Представлен алгоритм определения величины затухания радиоволны в осадках любой интенсивности для любой дойны волны (для случаев распределения

капель дождя по Маршачлу-Пальмеру и Лоусу-Парсопсу) Расчст осу тес гвлиет-ся по уточненной формуле д ш о1феделения ко »ффициента ипчдшя

А(0) = МГ А (17)

где V- коэффициент соответствия, ¡ависящии о г рабочей длины волны, интенсивное га осадков и характера распределения капель дождя

И' = 0 056/,," (IX)

На основе чих данных получены численные шачения V для практически всего во шожного дшнииона Iи и Я [43|

Исподыование трассовых измерений ио молит, например дата оценку соо1-ношения конденсированной влаги, переносимой облаком в целом, и выпавшей после активных во ¡действии на облако в виде осадков Воможность построения такой системы и повышение информативного ресурса шмерешш подтверждена выполненными исследованиями [17,49,55]

Повышение точности и достоверности измерении ¡а сче! обеспечения во<-можносга валидации результатов измерении может быть осуществлено введением дополнительного контроля интенсивности осадков в юне набиодения с помощью осадкомернои измерительной сети построенной на основе рафабоган-ных дистанционного осадкомера и устройства лтя дисганционною измерения метеопарамефов [8,56), а так же анализа рас преде гения капель осадков по р<и-мерам и скоростям падения посредством разработанною способа измерения размеров дождевых частиц [ 15]

Определены пути повышения точности измерения радиолокационных сигналов активным каналом ПАРЛС Показано, что одним из возможных вариантов решения этой идачи может быть компенсация погрешностей, обусловленных нелинейностью характеристик приемного устройства, путем исполь¡ования разработанного способа, основанного на коррекции АЧХ приемных устроисш полиномами наилучшего приближения [4,44, 63]

Определены пути повышения точности измерения радиоюплового течения пассивным каналом ПАРЛС Показано, что оптимизация пассивного канала возможна по нескольким направлениям Один из вариантов решения >гой (а дач и - исполь ювание двух- или трехканалыгого радиометрического 1фие\шика с осуществлением измерений на нескольких длинах волн Совместный аналш полученных ре )Ультагов позволяет выявить корреляционные связи и на основе ре! -ресеионных \ равнений получить более точные шачения водо'апаса а1мосферы Принципиальная возможность такого решения была подтверждена проведением соответствующих исследований [17.27,55]

Повышение чувствительности приемного устройства пассивного канала (радиометра) во ¡можно при исполь ¡овании разработанной схемы компенсационного радиометра, включающею два каната собственно измерите шныи (компенсационного типа) и выделенный под схему АРУ (выполненную но схеме моду !Я-ционного радиометра) Повышение уровня пороювой чувствительности в пред-ыгаемой системе может составить более двух раз

Проведение поляризационных измерений - еще одно из во ¡можных направлении развития пассивного канала ПЛРЛС Преобра.ювание радиомстрического приемника в поляриметр обеспечивает рафаботапная схема, позволяющая сни-

зить уровень неконтролируемых и трудноучитываемых кроееполяризационных помех [20,32,54], Возможность построения ПАРЛС е поляризационным анализом исследуемых объектов рассмотрена и учтена при макетироваши

Седьмой раздел посвящен вопросам автоматизации обработки метеорологической информации и выработке прогностических решений для систем управления метеозависимыми процессами, увеличения безопасности техногенных объектов,

Разработаны методы и алгоритмы автоматизации обработки метеорологической информации. Рассмотрены возможные варианты автоматизации обработки данных, например - применегаем автоматических корректоров А ЧХ приемных устройств [16,41,58], Проработана возможная схема сопряжения ПАРЛС с ЭВМ [40],

Разработаны алгоритмы определения прогностических параметров, На примере пассивно-активной радиометеорологической КИС, предназначенной для СУ безопасностью полётов, созданы квазиоптимальные алгоритмы вычисления водности переохлажденных облаков по соотношению (5) и получения прогностических параметров, характеризующих степень возможности обледенения самолетов, но соотношению (16), разработаны функциональные схемы устройств вычисления.

Рассмотрены возможности применения акустических метеорологических измерительных систем для целей мониторинга окружающей среды, осуществлен анализ путей повышения эффективности измерений. Показано, что наиболее эффективным направлением оптимизации акустолокаторов, обеспечивающим повышение информативного ресурса, а также уменьшение влияния внешних акустических шумов природпо-техногешюго характера, является уменьшение ширины диаграммы направленности (ДН) шпсины [31,59,64],

На основе применения амплитудно-фазового метода разработан способ акустического зондирования атмосферы, Совокупность разработаш1ЫХ решений I предусматривает излучение зондирующего акустического сигнала при широкой диаграмме направленности и быстрое сканирование пространства, ограничещю-го зоной ДН и дальностью действия (глубиной зондирования), Предусматриваются различные варианты сканирования, а также вариант анализа рассеянного атмосферными нсоднородностями сигнала фазированной антенной решеткой, составленной из набора индивидуальных акустических приемников с такими ДН, которые позволяют перекрыть весь зондируемый объем,

Определены возможные направлении повышении эффективности применения акустических сигналов в системах контроля окружающей среды: пути повышения точности и достоверности измерений, Показано, что возможными вариантами решения этой задачи являются; использование совместного применения активной радиометеорологической системы и акустолокатора - проведение радиоакустического и акусто-радиоакусшческого зондирования; анализ распределения капель осадков по размерам и скоростям падения посредством разработанного акустического способа измерения размеров дождевых частиц [14],

В рамках решения проблемы совмещения акуето- и радиометеорологической аппаратуры осуществлен синтез метода и алгоритма защита аппаратных средств измерительной системы от воздействия акустического поля [2],

С учетом всех разработанных решешш и рассмотренных вариантов осуществлен синтез интшралыюй паесшшо-активнои радио- и акусюлокационнои и ¡мерительной информационной системы метеорочошческого назначения

Для оценки влияшш предложенных решений на точное ть иассивно-ак швпых измерений рассмотрены конкретные ре ¡у платы диепшционною ¡ондирования, полученные бе( учета влияния всех ([¡акторов, выявленных в данной работе Дана оценка реальное!и полученных значений при V4eie всех выявленных в данной работе факюров На основании предегавленных данных можно сдеьиь вывод о том, что повышение точности и достоверности информации, влияющеи на принятие решений о целесообразности и характере воиеиепшя (в рамках функционирования СУ метеороло! ическими и метео мвисимыми процессами), но ¡водит обеспечить получение шачительното сокращения потерь как в жономиче-ской, iai< и в социальной сферах

Дана о пег пса эффективности предложенных решений Покачано, что применение разработанных методов и Устройсш повышения точности обработки информации обеспечивает увеличение времени на принятие решения о, например, изменении курса самолета или выполнение команды «Штормовое предупреждением

В пнсиочешш сформулированы основные ре s\льгатм диссертационной работы

1 Развита методология получения и обработки информации в пассивно-активных радиометеорологических контрольно-измерительных системах мониторинга природной cpe;u>t в части

- систематизации и выработки единой классификации всей совокупное ш параметров, влияющих на конечный результат измерений, по критериям информативности, неинформативности (помехи) и обстановки,

рафаботки алюритмов обработки информации пассивно-акшвных дистанционных измерении, обеспечивающих о преде 1ение водности облаков.

применения ятя решения ¡адач повышения точноеш и ¡мерепий и получения информации о состоянии метеорологических обьектов и характере процессов, протекающих в них. теории и совокупности практических средсге оценочно-компенсационной обработки сигналов,

разработки способов и аппаратных средств обрабожи радио мел еорототи-ческои информации, по ¡воняющих повысить точность измерении ¡а счёт компенсации погрешностей, обусловленных флюктугщиями радио ixo и расшчием в ¡аконе распреде гения )чо-сигнолов,

- оптимизации методов построешш совмещенных радиометеорологических пассивно-активных контрольно-измерш-ельных систем, обеспечивающих no iv-ченне и первичную обработку информации при полном или чаешчном временном совмещении ein налов измерительной информации пассивного и активно! о каналов ¡ондироваиия, ¡ащиту от внешних и внутренних десхабилизирмощих (неинформативных) факторов, а также повышение информативноеш пассивного канала системы в два раза,

решения ¡адачи эффективной обработки радиометеорологической информации при наличии помехообразующего (неинформативно!о) фактора соб-

стоешшго радиотсгошвого излучении трехслойной среды "воздух-вода-металл", образующейся на поверхности отражателя антенны во время дождя.

2, Теоретическая и экспериментально-модельная проверка разработанных способов и устройств показала, что их применение в некоторых случаях обеспечивает снижение погрешности обработки информации до 1000%,

3, Решена задача автоматизации обработки метеорологической информации в части сопряжения пассивно-активной радиометеорологической системы с персональным компьютером и оптимизации передаточной характеристики усилителя информационного сигнала применением автоматических корректоров,

4, Разработаны оптимальные и квазиоптимальные алгоритмы определения прогностических параметров для повышения безопасности техногенных объектов, На примере прогнозирования возможного обледенения самолетов решена задача создания аппаратных средств для выработки прогностического критерия,

5, С учетом возможности промышленной реализации разработана и реализована действующая пассивно-активная радиометеорологическая • контрольно-измерительная система мониторинга природной среды. Осуществлена ее экспериментальная проверка в различных условиях эксплуатации, проведены измерения параметров облачных образований,

6, Решен (на уровне изобретений) ряд прикладных задач, обеспечивающих идентификацию контролируемых объектов и повышение уровня достоверности получаемой информации за счет;

- повышения точности получения информации о соотношении влаги, конденсированной в облаке, и выпавшей в виде осадков, за счет уточнения коэффициентов затухания радиоволн в различных диапазонах рабочих длин волн и ин-тенсивностях осадков;

- повышения точности анализа распределения частиц осадков по размерам;

- повышения точности получения информации об интенсивности осадков в зоне наблюдения,

7, Решен (на уровне изобретений) ряд прикладных задач по совершенствованию радиометеорологических контрольно-измерительных систем и повышению точности обработки информации посредством оптимизации передаточных характеристик аппаратных средств полиномами наилучшего применении, повышения точности оценочно-компенсационной обработки информации в поляризационной радиометрии и т.д.

8, Развита методология построения и применения систем управлешм атмосферными процессами или процессами, чувствительными к изменению погодных условий, в части систематизации алгоритмов их реализации и выработки единой классификации принципом функционировании, Предложены варианты практического применения пассивно-активных радиометеорологических контрольно-измерительных систем доя решения задач системы управления воздушным движением,

9, Развита методология акустолокациоиных метеорологических измерений в части разработай способа акустического дистанционного зондирования, обес-

печивающею существенное повышение оперативности получения информации о состоянии приземною слоя атмосферы и границ зон локальных аз мосферных неоднородное гей

10 Развита методология защиты аппаратных средств от внеиших парашт-ных акустических во ¡действий Разработан алгоритм снижения подверженности измерительной аппаратуры влиянию мощных акустических сигналов

11 Разработанные средства позволяют Уменьшить уровень вероятное™ ложною распознавания (прогнозирования) потенциально опасных обьектов (процессов) примерно (по меньшей мере) в 10 раз

12 Обоснованность предложенных в рабо!е решений подтверждена наличием десяти [ осу дарственных охранных докуметов на четыре способа и шесть усгроиспз (Авторские свидетельства. Патенты, Свидетельство на полетную модель)

Результаты теоретических исследований и -экспериментальной отработки, представленные в данной диссер1 анионной работе, дают основания заключить, что совокупность предложенных решений обеспечивает существенное повышение >ффектив1ГОСП1 функционирования пассивно-активных радиометеороло! и-ческих контрольно-измерительных систем мониториш а природной среды

Основной ото! диссертационной работы выражается в том, что предложены научно обоснованные методические и технические решения, внедрение которых обеспечит повышение качесиза контроля метеоролошческих параметров ¡гри-родной среды

Список основных публикаций

1. Беляев H.H., Гинеотис С.П., Данилин С.Н., Булкин В,В. Основы конструирования и технологии ГЭС; Учеб, пособие / Под ред. В. В. Булкина. Владим. гос. ук-т, - Владимир, 1998. -112с.

2. Булкин В. В., Беляев В, В., Сергеев B.II. Пластинчатые элементы конструкций РЭС я условиях механических и акустических воздействий; Учеб. пособие / Под ред. В.В. Булкина, - Муром! ИПЦ МИ ВлГУ, 2004. -132с.

3. Булкин В.В, Методы и устройства повышения точности обработки информации в пассивно-активных радиометеорологических системах. Дис... канд. техн. наук. -Владимир: 1998. -208с,

Чекушкин В.В., Юрин О.В., Булкин В.В. Реализации вычислительных процессов* в информационно-измерительных системах: Монография, - Муром: ИПЦ МИ ВлГУ, 2005. -156с.

5. Костров В.В., Булкин В.В. О возможности применения самолетной РЛС «Гроза» в радиометеорологических измерениях // Измерительная техника, 1996, №2. -С,57-59.

6. Kostrov V.V., Bulkin V.V., Glneotis S.P., Pervushln K.V., Rakltin A.V. The use of joint radiometric and radar systems for the enhancement of flight safety // Proc. Int. Symp. Advanced Surface Movement Guidance and Control System. -Stuttgart, Germany, 21-24 June, 1999.

7. Булкин B.B. Пассивно-активные радиолокаторы как информационно-измерительные системы в структурах управлении метеорологическими и метео-чунствитсльными процессами // Перспективные технологии в средствах передачи информации: Материалы III Международной НТК. - Владимир, 1999, ч.1. -С.49-51.

8. A.C. СССР, N 1427212, G 01 N 1/14. Устройство для измерения осадков/ Булкин В.В., Фалин В.В. - Олубл.30.09.88., Б.И. N36.

9. Булкин В.В, Принципы формирования калибраторов метеорадиолокаторов, адаптивных к параметрам РЛС И Перспективные технологии в средствах передачи информации: Материалы IV Международной НТК. - Владимир, 15-17 августа, 2001. -С.169-171,

10. Булкин В.В., Костров В.В. Оценка точности устройств относительной калибровки метеорологических радиолокаторов // Метрология, 1997. №10, -С.ЗЗ-40.

11. Булкин В.В., Костров В.В., Щукин Г.Г. Погрешности измерений наземными пассивно-активными радиолокационными метеорологическими комплексами И Труды НИЦ ДЗА. Вын.3(549), - С.Пб.: Гидрометеоиздат, 2001, -С.66-75.

12. Булкин В.В. Оценка точности обработки метеорадиолокационной информации при использовании метода относительной калибровки радиолокатора // Применение дистанционных радиофизических методов в исследованиях природной среды: Сб. докл. III Всерос. науч. конф. Муром, 1999. -С.180-181.

13. Булкин В.В. Потенциальные возможности приращения количества информации у модуляционных радиометров повышенной чувствительности //Перспективные технологии в средствах передачи информации: Материалы V Межд. НТК. - Владимир, 1-7 июля, 2003. -С.246-247.

14. Беляев В.Е., Булкин В.В. Выбор направления оптимизации диаграммо-образукмцих характеристик антенной решетки акустолокатора // Методы и устройства передачи и обработки информации: Межвузовский сборник научных трудов.- С.Пб.: Гидрометеоиздат, 2001. -Вып. 1. -С.96-98.

15. Л.С. t ССР, X 1462182. G 01 N 29/02, G <11 W 1/14. Способ измерении раз-мери капель осадков / Булкнн В.В., Ьаулиц II.Д., {авгороднев С. \„ Киселев К).В., Фнрсои Е.Ю. - Опубл. 28.02.S9., H.II. NX.

16. Курило» II.Л., Кулкнн В.П., Кострой 11.1!. Влияние дестабилизирующею фактора на шумовые характеристики автокомпенсаторов фазовых помех // Перспективные технологии в средствах передачи информации: Материалы IV Межа. НТК. - Владимир, 15-17 августа, 2001. -С.224-226.

17. Первушин Р.В., Булкин В.В., Фалин В.В., Киселев II.Ф. Ишсрнрегашш peiv.ii.i.noi! пассивно-активною шнднрованнн облаков и осадков // Меюды и устройства передачи и обработки информации: Межвузовский сборник научных трудов.— С.Пб.: Гндрометеонздат, 2001. -Вып. 1. -С. 85-89.

18. Первушин Р.В., Костров В.В., Щукин Г. Г., Булкнн В.В. Алгоритмы обработки информации при контроле параметров водности атмосферы ралномс1ри-ческими средствами // Сверхшироконолосные енгншна в радиолокации, связи н акустике: Сб. докл. Вюр. Всерос. науш. конф. Муром, 4-7 июли 2006 г. - Муром: Изд.- нолнгр. Центр МИ ВлГУ, 2006. С.254-256.

19. Кулкин В.В., Костров В.В., Фалин В.В., Гинсотис С.II., Первушин Р.В. Методы и устройства нассивно-актнвной радиолокации в структуре управлении волушным шиженнем // Электромагнитные волны и шектронные системы, 2002.

-С.60-69.

20. Kostiov V.V., Perviisliin R.V., Bulkin V.V. Decrease of Cross-Polaii/ation Intel ference Level in kadiometiic Polarizing Measures // German Radar Symposium (GRS'2002). 03-05 September, 2002. -Bonn, Get many, 2002. -p.523-526.

21. Фалин B.B., Булкнн B.B., Костров B.B., Гинеогис С.П. Реализации повышенной точности измерения амшштудно-иремелного распределения информационного ciiiiia.ia в метеороло! ическом радиолокаторе // Радиолокация, иатп а-цнн и связь.: 'Груды IV Междуиар. науч.-те\н. конф. - Воронеж: 1998. -С. 1003-1014.

22. Лиучни Ч.Н., Булкнн В.В., Полнен U.K. Исследование амлнтудно-фаювого распределения ноля в раскрыве акустическою рупора. - М.:, 2001. - 13с. Депонирование в ВПНПГН 21.12.01., „У»2644-В2001.

23 А.С. СС СР, N1507060, G 01 S 13/95. Устройство для измерения радиолокационной отражаемости четеообьектов / Булкнн В.В., KocipoH В.В., Васильков И.М. - Онубл. 08.09.89.

24. Фалин В.В., Гннеотис С.П., Николаев В. Ч., Булкнн В.В. Влияние смачивания антенны на измерения радиогенлового излучения // Труды I ГО, вып. 409, 1985. -С. 100-102.

25. Беляев В. К., Булкнн В. В. Акустолокацноннан система с повышенной пространственной селективностью для исследовании приземного слон атмосферы // Труды XX Всероссийской конференции но распространению ратиоволн.-Н.Нош ород: 2002. -С.402.

26. Булкнн II.II., Кострой В.В., Щукин Г.Г. Реа-шгзацин naccmimi-.iKiникого метода зондирования при решении 1адач выявления юн возможного оледенения самолетов // Труды XX Всероссийской конференции по распространению радиоволн,- Н.Новгород: 2002. -С . 403-404.

27. Гинеогис С.П., Фалин В.В., Костров В.В., Булкнн В.В. и др. Метеорологический пассивно-активный комплекс // Радиометеорология: Груды YII Всесо-юшого совещания. - Л.: Гндрометеонздат, 1989. -С.122-12-1.

28. \.С. СССР, N1577529, G 01 S 13/95. Калибратор метеораднолока юра / Булкин В.В., Костров В.В., Первушин Р.В. - Опубл. 08.03.90.

29. Булсин B.B. Исследование нлияиия особенностей реализации метола относительной калибровки импульсного метеорадиолокатора на точность калибровки II Методы и устройства передачи и обработки информации: Межвузовский сборник научны* трудов.- С.Пб.: Гидрометеоиэдат, 2001, -Вын. 1, -С.110-114.

30. Костров В. В., Булкин В.В. Оценка основных погрешностей измерений при пассивно-активном зондировании атмосферных образований // Применение дистанционных радиофизических методов в исследованиях природной среды: Сборник докладов III Всероссийской научной конференции. - Муром, 1999. -С.257-258. ...

31. Булкин В.В., Фалин.В.В., Беляев В.Е. Анализ систем управления мстео-зависимыми процессами, использующими акустолокац ионные средства. — М.: 2001. -33с, Депонирование в ВИНИТИ №604-В2001.

32. . Костров В.В., Первушин Р.В., Булкин В.В. Компенсатор кроссполяриза-ционных помех / Измерительная техника, 2003. -№3. -С.33-37.

33. Костров В.В., Первушин Р.В., Булкин В.В. Особенности пеленгации истом и икон шумовых сигналов // Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике: Сб. докл. I Всерос. научи, конф. Муром, 1-3 июля 2003 г. - Муром: Изд.- полигр, центр МИ ВлГУ, 2003. -С.400-404.

34. A.C. 1611080 (СССР). G 01 R 29/08, G 015 13/95. Пассивно - активная радиолокационная система / Булкин В.В., Николаев В.А., Соловьёв Л.П., Фалин

B.В., Щукин Г.Г. - Опубл. 01.09.90.

35. Курилов И.А., Булкин В.В., Костров В.В. Динамические характеристики формирования калибровочного сигнала метеорадиолокатора // Дистанционное зондирование земных покровов и атмосферы аэрокосмическими средствами: Сб. докладов I Всерос. научи, коиф, Муром, 20-22 июня 2001,- Муром: ИПЦ МИ ВлГУ, 2001, -С.509-513.

36. Kostrov V.V., Bulkin V.V., Shchukln G.G., Glneotis S.P., Pervushln R,V. The Statistical Calibration of the АТС Radars II International Symposium on Precision Approach and Automatic Landing(ISPA -2000)/ 18-20 July, 2000. -Munich, Germany.

37. Булкин B.B. Оценка латентной ситуации и динамики патентования в области разработки средств калибровки радиолокатора // Методы и устройства передачи и обработки информации: Межвузовский сборник научных трудов.-

C.Пб.: Гидрометеоиэдат, 2001. -Вып. 1.-С.132-133.

38. A.C. ЛИ686388 Сверхвысокочастотиый радиометр / Булкин В.В., Фалин В.В., Николаев В.Л., Щукин Г.Г. - Опубл. 23.10,91,, Б.И. №39.

39. Никитина О.С., Николаева C.B., Булкин В.В., Щукин Г.Г. Метод относительной калибровки метеорадиолокаторов с точки зрения современных ноло. жений метрологии //Дистанционное зондирование земных покровов и атмосферы аэрокосмическими средствами: Сб. докладов Второй Всерос. научи, коиф. (С.Пб., 16-18 июня 2004). Т.З.-СП6,2004. -С.37-41

40. Костров В.В., Чекушкин В.В., Булкин В. В. Сопряжение пассивно-активного радиолокатора с персональным компьютером // Измерительная техника, 2000. -№6. -С.50-52.

41. KuHlov I.A., Bulkin V.V., Kostrov V.V., Charcyk S.M. Research of digital models of self-balancing potentiometers of handicapes at presence phase fluctuation // Digital signal processing and its applications: Processings of the 4-th International Conference. -Moskow, 2002. -p.342.

42. Костров B.B., Булкин B.B., Первушин P.B. Особенности пеленгации при использовании широкополосных сигналов // Методы и устройства передачи и об-

работки информации: Межвузовский сборник научных трудов— С.Пб.: Гидромс-i еои i дат, 20(13. -Вып.З. -С.181-185.

43. Булкнн В.В. Об оценке параметров плёнки йоды, образующейся на поверхности кркала антенны при радиотенлолоканионном контроле осадкообра-1ушщи\ структур // Методы и средства оценки и повышении надежности приборов, устройств и систем: Тешсы докладов международной НТК. - Ilen ta, 1 996. -С.158-160.

44. Патент РФ Л» 2262713. Способ калибровки измерительных систем / Че-кушкин В.В., Булкнн В.В. - Опубл. БИМП 29, 20.1 Ü.0S.

45. Булкин В.В. Антенный переключатель как источник реиерного сигнала при обработке метеорадиозхо // Радиоприём и обработка сш налив: Тезисы докладов шестой всероссийской нал чпо-техническом конференции. - Нижний IIobi ород: 1993. -С.28-29

46. Булкин В.В., Костров В.В., Первушин P.M., Курилов И.Л. Методические и инструментальные погрешности измерении радиолокационной отражаемости метеорологических обьектов и пути их устранении // 54-и Всероссийская научнаи сессия, носвяшеннля дню Радио: Тезисы докладов - М.: НТО Р')С, 1999. -С. 12-14.

47. Нат. РФ, N2030763, G 01 S 13/95. Способ измерения радиолокационной отражаемости / Булкнн В.В., Кисгров В.В. - Опубл. К.И. №7, 1995.

48. Костров В.В., Булкин В.В. Метод учёта нелинейной характеристики усилителя приёмника при калибровке радиолокатора // Радиоприём и обработка сигналов: Тез. Докл. шестой Всеросс. Науч.-технич. конф.- II. Новгород: 1993. -С111.

49. Bj.iKiin В.В. Проблемы построении пассивно-активных контрольно-диахностнческнх комплексов для систем управлении метеорологическими и ме-геоншнеимыми процессами // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. -2005. -Д»3. -С.43-50.

50. Kostrov V.V., Bulkin V.V., Pervushin R.V. Statistical technique for calibration of jont radiometer and radar systems. // 6lh Specialist Meeting on Microwave Radi-ometry and Remote Sensing of the Environment. -Kiien/e, Italy, 1999

51. Пат. РФ, \2103706, G 01 S 13/95. Способ калибровки раднолокаюра и радиолокатор / Нулинп В.В., Фалин В.В., I ннеотис C.II., Костров В.В., Щукин Г.Г. - Опубл. Б.II. „У»3,~27.01.98.

52. Костров В.В., Булкип В.В. Метод учёта флюктуации радио >\а при ра-диомс1рпческиу измерениях //Тезисы докладов II научной конференции по применению дистанционных радиофизических методов в исследовании нрирощой среды. - VI.: 1992. -С.125-126.

53. Николаева С.В., Никитина О.С., Iív.ikiiii В.В. н др. Viia.ini основных методов калибровки метеорадншюкаторов с точки фении современных положений метрологии // Метлы н устройства передачи н обработки информации: Vlejiniy-ювекий сборник iiav4iibix трудов.— С.Пб.: Гидрометсонздат, 2004. -Выи.4. -С.158-163.

54. Спид. РФ ИМ .V» 17(183 Моду. нишоинмн раднополирпме! р / Первушин Р.В., Костров В.В., Булкнн В.В. - Onv6.ii. БИПМ, -Vs7, 2001.

55. Булкин В.В., Васнльцои П.М., Николаев В. Первушин Р.В., Фалин В.В. Пассивно-активное юндирование облаков и осадков // XV Всесоюш. конф. по распространению радиоволн: Тезисы докладов. - .VI.: Наука, 19S7. -С.422.

56. Булкин В.В., Гннеотис С.П., Николаев В.В., Фалин В.В. Устройство дли дистанционного измерении метеорологических параметров. - М.:1983.-9С. - Ден. в

ИЦ ВНИИГМИ МЦД, сер. "Метеорол. и климатология", вып. 12(144), N256-r'M-Д83 от 03.11.83.

57. Перну шин Р.В., Гинеотис С.П., Костров В.В., Булкин В.В. Обеспечение безопасности полётов бортовыми мегеонавигационными радиосистемами // Инженерно-физические проблемы алиациоиной и космической техники - Чкаловские чтении: Тез. докл. Третьей мюкдунар. научно-технич. конф, - Егорьевск: ЕЛТК ГЛ, 1999. -С.76-77.

58. Булкин В.В,, Курнлов И.Д. Автоматическая коррекция характеристик бортового метеоиавигациоииого радиолокатора И Инженерно-физические проблемы авиационной и космической техники - Чкаловские чтения: Тез. докл. Третьей междунар. науч.-техн. конф. - Егорьевск: ЕАТК ГЛ, 1999. -С. 84.

59. Беляев В.Е., Булкин В.В., Сергеев В.Н. Акустолокационнаи система для исследования приземного слои атмосферы с оперативным управлением диаграммой направленности // Методы и устройства передачи и обработки информации: Межвузовский сборник научных трудов.- С.Пб.; Гидрометеоиэдат, 2002. -Вып.2. -С.39-46.

60. Лнучнн А.Н., Булкин В.В., Беляев В.Е. Анализ диаграммообраэующих свойств единичного элемента ФАР, как системы пространственной обработки акустического сигнала. - М.:, 2001. - 23с. Депонирование в ВИНИТИ 21.12.01,, №2643-B2001.

61. Булкин В.В. Методические аспекты обработки информации совмещенных пассивно-активных радиометеорологических измерительных систем // Метрология, 2005. - JV»6. -С.26-32

62. Заявка на иэобр. 2005105396/28,. Способ акустического зондирования атмосферы / Булкин В.В., Беляев В.Е., Курилов И.А. Приоритет от 25.02,05.

63. Чекушкии В, В,, Булкин В.В. Повышение точности измерительных систем с нестабильными параметрами //Измерительная техника, 2006. -Х«1. -С',7-11.

64. Булкин В.В. Акустолокационные измерительные средства систем управления воздушным движением: эффективность функционирования и направление оптимизации // Приборы и системы: Контроль, управление, качество. 2006.-№9. -С.51-55,

Подписано в печать 21.08 2006 г Бумага офсетная. Уел печ л 1,86. Формат 60x84 1/16. Тираж (00 эта Заказ Л» 1014 Отпечатано в полиграфическом отделе Издательско-полиграфического центра Муромского института Владимирского государственною университета Адрео 602264, Владимирская обл, г. Муром, ул Орловская, 23

Введение

1 Пассивные и активные системы контроля метеорологических параметров природной среды

1.1 Пассивный радиотехнический мониторинг метеообъектов

1.2 Активный радиотехнический мониторинг метеообъектов

1.3 Пассивно-активный радиотехнический мониторинг метеообъектов

1.4 Пассивно-активные радиотехнические измерительные системы в структуре систем управления метеорологическими и метеозависимыми процессами

1.5 Модель пассивно-активной радиометеорологической системы

1.6 Методы построения ПАРЛС

1.7 Цель и задачи работы

Выводы

2 Пути совершенствования пассивно-активных радиометеорологических систем

2.1 Разработка- алгоритмов определения водности атмосферных образований

2.2 Метрологическое обеспечение

2.3 Оценка степени достоверности измерений

Выводы

3 Погрешности радиометеорологических измерений

3.1 Инструментальные погрешности

3.2 Способы калибровки

3.3 Погрешности измерения, обусловленные особенностями метеообъектов и способом калибровки активного канала

3.4 Методы калибровки метеорологических РЛС с точки зрения JQ5 современных положений метрологии

3.5 Влияние жидких атмосферных осадков на точность jq9 пространственной обработки сигналов

3.6 Влияния среды распространения радиосигнала на точность Ц5 измерений

Выводы

4 Разработка принципов построения оптимальных ПАРЛС j \д

4.1 Оценочно-компенсационная обработка 119 радиометеорологической информации

4.2 Повышение точности получения и обработки 125 радиолокационной информации

4.3 Оптимизация пассивного канала ПАРЛС

4.4. Обработка радиометеорологической информации при наличии слоя осадков на поверхности антенны

Выводы j

5 Практическая реализация разработанных принципов , 145 5.1 Выбор базовой станции 145 5 2 Влияние нестабильности частоты генератора реперного сигнала ] на точность оценочна-компенсационной обработки 5 з Разработка макета пассивно-активной метеорадиолокационной 153 контрольно-измерительной системы

54 Оценочно-компенсационная обработка сигнала в активном 171 канале

5 5 Погрешности оценочно-компенсационной обработки сигнала 174 активного канала

55 Оценка степени повышения точности и достоверности jgg измерений

Выводы 1 g

6 Валидация данных и повышение достоверности измерений

6.1 Проблемы валидации данных

6.2 Пути повышения точности измерения активного канала

6.3 Пути повышения точности измерений пассивным каналом 200 Выводы

7 Обработка информативных сигналов и выработка 206 прогностических решений для увеличения безопасности техногенных объектов

7.1 Обработка информативных сигналов ПАРЛС

7.2 Разработка алгоритма выработки прогностических решений 9 j 3 для увеличения безопасности летательных аппаратов

7.3 Акустические средства дистанционного мониторинга 220 приземного слоя атмосферы

7.4 Защита аппаратуры контрольно-измерительной системы от 231 воздействия внешнего акустического поля

7.5 Синтез ' интегральной пассивно-активной 232 радиометеорологической контрольно-измерительной системы

7.6 Оценка эффективности получения и обработки информации в 233 пассивно-активных радиометеорологических контрольно-измерительных системах

Выводы

Состояние окружающей среды и протекающие в ней процессы оказывают большое влияние на все области деятельности и повседневную жизнь человека [28,232,260,263,264 и т.д.]. Метеорологические условия оказывают значительное влияние на все виды транспорта, работу сельскохозяйственного, строительного и энергетического комплексов, на повседневную жизнь людей. Стремление обеспечить надёжное прогнозирование метеорологической обстановки на разных этапах развития человечества решалось самыми разнообразными методами. Переход к началу техногенного этапа позволил наладить сначала редкие, осуществлявшиеся отдельными энтузиастами, а затем систематические метеорологические наблюдения и измерения.

В XVII-XVIII в.в. уже была сформирована достаточно единообразная система наблюдений, использующая известные к тому времени средства. С конца Х1Хв. в метеорологию стали проникать сначала электрические, а затем и электронные методы и устройства. Этот естественный процесс обусловлен, с одной стороны - использованием новых метеорологических характеристик, которые невозможно или нерационально измерять традиционными средствами, а с другой - развитием электротехники и особенно электроники.

Большинство сформировавшихся к настоящему времени методов дистанционного наблюдения исследования атмосферы основаны на использовании радиотехнических принципов локации, и потому объединяются общим названием «радиометеорология» [189,190,191]. Их широкое применение обусловлено тем, что в отличие от классических измерителей (плювиограф, барометр и т.п.) они позволяют проводить измерения интегральных характеристик метеообстановки на больших пространствах с одновременной обработкой полученных результатов и представлением в удобном для потребителя виде.

В целом дистанционные радиометеорологические локационные системы можно разделить на два вид": активные и пассивные. Активные основаны на излучении зондирующего сигнала, приёме отражённых эхо-сигналов с последующим их анализом, и применяются для получения количественной информации о жидких и твердых осадках, исследования облаков, изучения атмосферной турбулентности, гроз, шквалов, ветра, оценки эффективности активных воздействий на облачные образования, обеспечения безопасности полётов самолётов и т.п. [8,23,43,45,76,96,133,139,152,176,191,236 и т.д.]. Пассивные осуществляют измерение собственного излучения метеообъектов и позволяют решать задачи исследования распределения жидкокапельной влаги в поле кучевых облаков, прослеживания изменения содержания жидкокапельной влаги в конвективных облаках в процессе их эволюции, исследования пространственного распределения жидкокапельной влаги в конвективных облаках, определения полного содержания воды в конвективном облаке и др. [40,133,152,190,191,202,219]

Всё возрастающие требования к количеству и качеству получаемой информации приводят к необходимости создания более совершенных систем, позволяющих решать принципиально новые задачи или обеспечивать существенное повышение точности традиционных измерений. К метеолокаторам нового типа относятся совмещённые системы, позволяющие за счёт соответствующей обработки получаемой информации взаимно компенсировать недостатки, присущие каждой из систем в отдельности, что существенно повышает достоверность извлекаемой информации. В радиометеорологии к ним относятся пассивно-активные радиолокационные системы (ПАРЛС).

Круг задач, решаемых посредством ПАРЛС, достаточно широк, что позволяет использовать их не только при проведении научных исследований: определении водозапаса и средней водности облаков и осадков, а также интенсивности осадков; исследовании изменения этих параметров во времени; картографировании подстилающей поверхности и определение возраста льда; выявлении загрязнений природных объектов и т.д., но и в составе систем управления (СУ) метеорологическими и метеозависимыми процессами [2,83,189,190,191].

Возможности ПАРЛС осуществлять измерение интегральных параметров позволяют говорить о реальности повышения точности и достоверности получаемой метеорологической информации и, как следствие, о повышении эффективности функционирования СУ метеорологическими и метеозависимыми процессами.

Теоретическая и практическая проработка пассивно-активных радиолокационных систем была осуществлена в работах Степаненко В.Д., Щукина Г.Г., Горелика А.Г., Абшаева М.Т. и ряда других авторов. Но поскольку это направление радиометеорологии продолжает эффективно развиваться, насущной необходимостью является продолжение исследований в данном направлении. Например, методика определения водности облаков проработана частично, причём только для одной длины волны - 3,2 см. Проблемы пространственно-временного совмещения каналов при обеспечении их электромагнитной совместимости решены лишь в общем виде.

Ещё одна из проблем, требующая своего разрешения - повышение точности и достоверности радиометеорологических измерений - обусловлена развитием электронно-вычислительных средств и связана с преобразованием обычных измерительных систем в контрольно-измерительные. Использование ПАРЛС как КИС метеорологического назначения ставит задачу совершенствования алгоритмов обработки получаемой информации. Одно из возможных направлений -применение оценочно-компенсационных методов. Данная проблематика достаточно хорошо проработана применительно к классической радиолокации. В радиометеорологии данная проблема практически не затрагивалась.

Цель диссертационной работы, таким образом, заключается в научном обосновании и разработке методов построения и применения радиотехнических пассивно-активных дистанционных систем метеорологического мониторинга природной среды.

Исходя из цели работы, задачами исследования являются:

- анализ принципов активного и пассивного радиотехнического мониторинга метеообъектов и их роли в системах управления некоторыми метеорологическими и метеозависимыми процессами, в исследованиях природной среды и метеорологическом прогнозировании;

- разработка методик определения интегральных метеорологических параметров при использовании пассивно-активных радиотехнических дистанционных систем;

- анализ и разработка методов и аппаратных решений совмещённого построения оптимальных пассивно-активных радиометеорологических контрольно-измерительных систем, обеспечивающих повышение точности радиометеорологических измерений;

- экспериментальная реализация разработанных теоретических решений;

- оценка эффективности применения комплекса разработанных решений;

- выработка рекомендаций по дальнейшему совершенствованию пассивно-активных радиометеорологических дистанционных контрольно-измерительных систем.

Методы исследования. В работе использовались методы математической статистики, теории вероятности, теории информации, методы моделирования и методы экспериментального исследования.

Научная новизна работы состоит в развитии методов метеорологического мониторинга природной среды и совершенствовании пассивно-активных радиометеорологических контрольно-измерительных систем в части:

- оптимизации и разработки алгоритмов получения и обработки информации о водности дождей и облачных образований;

- применения теории, разработки способов и аппаратных средств оценочно-компенсационной обработки сигналов для решения задач повышения точности получения информации с состоянии метеорологических объектов и характере процессов, протекающих в них;

- решение задачи повышения точности получения и обработки информации о состоянии метеорологических объектов за счёт компенсации погрешности измерений, обусловленные влиянием: инструментальных погрешностей каналов; флюктуациями радиоэхо и различием в законе распределения эхо-сигналов; наличием внешних помехообразующих факторов;

- обеспечении оптимального функционирования активного и пассивного измерительных каналов в составе пассивно-активной радиометеорологической системы, обеспечивающего полное или частичное временное совмещение сигналов измерительной информации и повышение информативности проводимых измерений;

- разработке методов, алгоритмов и аппаратных средств: идентификации контролируемых объектов; автоматизации обработки метеорологической информации и обеспечения задач выработки прогностических решений для систем управления метеозависимыми процессами (в части повышения безопасности техногенных объектов).

На защиту выносится совокупность новых научно обоснованных технических решений, полученных в результате теоретических и экспериментальных исследований, включая:

- алгоритмы получения информации о водозапасе атмосферных образований;

- способ и совокупность аппаратных средств, обеспечивающие повышение точности получения и обработки информации о состоянии метеорологических объектов;

- ^методы оптималь^"™ функционирования активного и пассивного измерительного каналов в составе пассивно-активной радиометеорологической системы, обеспечивающие полное или частичное временное совмещение сигналов измерительной информации, повышение информативности результатов измерений;

- способ и аппаратные средства оценочно-компенсационной обработки сигнала активного канала пассивно-активной радиометеорологической измерительной системы;

- совокупность прикладных решений в виде способов и аппаратных средств, обеспечивающих идентификацию контролируемых объектов, автоматизацию обработки метеорологической информации и обеспечение задач выработки прогностических решений для систем управления метеозависимыми процессами, дальнейшее совершенствование измерительных информационных радиометеорологических средств.

Практическая ценность диссертационной работы.

Исследования и практические разработки по теме диссертации были использованы при выполнении работ, проводившихся с Главной геофизической обсерваторией им. А.И. Воейкова и Центральной аэрологической обсерваторией в рамках программ ГКНТ СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды IV.27a.04, У.32д.09, 0.74.10.01.12.Н1 и 0.74.01.05.01.08.Н2. (1981-1990г.г.); Научно-технической программы Минобразования РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» (2000-2004г.г.); гранта Президента РФ НШ-1793.2003.5 по поддержке молодых российских учёных и ведущих научных школ Российской федерации (2004-2005г.г.), а также в соответствии с планами хоздоговорных и госбюджетных работ Муромского института ВлГУ (1981-2006г.г.). В перечисленных НИР автор принимал участие в качестве исполнителя, ответственного исполнителя и научного руководителя.

Практическая значимость результатов заключается в том, что:

1. Совокупность теоретически обоснованных методов и алгоритмов проработана на уровне реализации в аппаратных средствах с обеспечением возможности промышленного освоения системы;

2. Результаты исследований и их практической отработки были внедрены в ряде организаций, относящихся к сфере науки, промышленности и образования.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на более чем двух десятках конференций всесоюзного, международного и всероссийского уровней: YII Всесоюзном совещании по радиометеорологии (г.Суздаль, 1986г.); XV и XX Всероссийских конференциях по распространению радиоволн (г. Алма-Ата, 1987г., г. Н.Новгород, 2002г.); II и III Всероссийской научной конференции «Применение дистанционных радиофизических методов в исследовании природной среды» (г.Муром, 1992г., 1999г.); IV международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация и связь» (Воронеж, 1998г.); «6th Specialist Meeting on Microwave Ra-diometry and Remote Sensing of the Environment» (Firenze, Italy, 1999г.); Ill, IV, V и VI международных научно-технических конференциях «Перспективные технологии в средствах передачи информации» (Владимир, 1999г., 2001г., 2003г., 2005г.); International Symposium «Advanced Surface Movement Guidance and Control System» (Stuttgart, Germany, 1999r.); «International Symposium on Precision Approach and Automatic Landing» (ISPA -2000) (Bonn, Germany, 2000г.); I и II Всероссийских научных конференциях «Дистанционное зондирование земных покровов и атмосферы аэрокосмическими средствами» (Муром, 2001г., С. Петербург, 2004г.); «German Radar Symposium» (GRS'2002) (Berlin, Germany, 2002г.); I и II Всероссийской научной конференции «Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике» (Муром, 2003г., 2006г.) и др., а так же на ежегодных научных конференциях Муромского института (филиала) Владимирского государственного университета (1982-2006г.г.).

Публикации.

Основные результаты теме диссертации отражены более чем в 60 публикациях [12-14,18-21,33,34,47,49-52,54,57-59,61,62,65,66,75,87,115,117-121,128-130,146-148,151,153-156,160,162,182,204,205,210,211,239-243, и др.].

Диссертация состоит из введения, семи разделов, заключения, списка используемой литературы и приложения.

Выводы

1. Осуществлена разработка методического и технико-алгоритмического обеспечения обработки информативных сигналов и выработки прогностических решений для увеличения безопасности техногенных объектов при контроле природной средч:

- Проработан алгоритм сопряжения пассивно-активной радиометеорологической системы с персональным компьютером;

- Проработан алгоритм оптимизации передаточной характеристики усилителя информационного сигнала применением автоматических корректоров;

- Осуществлён синтез оптимальных и квазиоптимальных алгоритмов определения прогностических параметров. На примере прогнозирования возможного обледенения самолётов решена задача разработки вариантов аппаратных средств для обеспечения безопасности данного вида техногенных объектов;

- Осуществлена разработка методов оперативного акустического дистанционного мониторинга подстилающей поверхности природной среды.

2. С учётом всех разработанных решений и рассмотренных вариантов осуществлён синтез разветвлённой пассивно-активной измерительной системы метеорологического назначения.

3. Разработан алгоритм защиты радиотехнической измерительной системы от воздействия внешних мощных акустических сигналов (в случае использования совместно с акустолокационной станцией).

4. Дана оценка эффективности применения пассивно-активных измерительных информационных систем в метеорологических исследованиях и системах управления метеозависимыми процессами.

Заключение

1. Развита методология получения и обработки информации в пассивно-активных радиометеорологических контрольно-измерительных системах мониторинга природной среды в части: систематизации и выработки единой классификации всей совокупности параметров, влияющих на конечный результат измерений, по критериям информативности, неинформативности (помехи) и обстановки; разработки алгоритмов обработки информации пассивно-активных дистанционных измерений, обеспечивающих определение водности облаков; применения для решения задач повышения точности измерений и получения информации о состоянии метеорологических объектов и характере процессов, протекающих в них, теории и совокупности практических средств оценочно-компенсационной обработки сигналов; разработки способов и аппаратных средств обработки радиометеорологической информации, позволяющих повысить точность измерений за счёт компенсации погрешностей, обусловленных флюктуациями радиоэхо и различием в законе распределения эхо-сигналов; оптимизации методов построения совмещённых радиометеорологических пассивно-активных контрольно-измерительных систем, обеспечивающих получение и первичную обработку информации при полном или частичном временном совмещении сигналов измерительной информации пассивного и активного каналов зондирования, защиту от внешних и внутренних дестабилизирующих (неинформативных) факторов, а также повышение информативности пассивного канала системы в два раза; решения задачи эффективной обработки радиометеорологической информации при наличии помехообразующего (неинформативного) фактора -собственного радиотеплового излучения трёхслойной среды "воздух-вода-металл", образующейся на поверхности отражателя антенны во время дождя.

2. Теоретическая и экспериментально-модельная проверка разработанных способов и устройств показала, что их применение в некоторых случаях обеспечивает снижение погрешности обработки информации до 1000%.

3. Решена задача автоматизации обработки метеорологической информации в части сопряжения пассивно-активной радиометеорологической системы с персональным компьютером и оптимизации передаточной характеристики усилителя информационного сигнала применением автоматических корректоров.

4. Разработаны оптимальные и квазиоптимальные алгоритмы определения прогностических параметров для повышения безопасности техногенных объектов. На примере прогнозирования возможного обледенения самолётов решена задача создания аппаратных средств для выработки прогностического критерия.

4. С учётом возможности промышленной реализации разработана и реализована действующая пассивно-активная радиометеорологическая контрольно-измерительная система мониторинга природной среды. Осуществлена её экспериментальная проверка в различных условиях эксплуатации, проведены измерения параметров облачных образований.

5. Решён (на уровне изобретений) ряд прикладных задач, обеспечивающих идентификацию контролируемых объектов и повышение уровня достоверности получаемой информации за счёт: повышения точности получения информации о соотношении влаги, конденсированной в облаке, и выпавшей в виде осадков, за счёт уточнения коэффициентов затухания радиоволн в различных диапазонах рабочих длин волн и интенсивностях осадков; повышения точности анализа распределения частиц осадков по размерам; повышения точности получения информации об интенсивности осадков в зоне наблюдения.

6. Решён (на уровне изобретений) ряд прикладных задач по совершенствованию радиометеорологических контрольно-измерительных систем и повышению точности обработки информации посредством оптимизации передаточных характеристик аппаратных средств полиномами наилучшего применения, повышения точности оценочно-компенсационной обработки информации в поляризационной радиометрии и т.д.

7. Развита методология построения и применения систем управления атмосферными процессами или процессами, чувствительными к изменению погодных условий, в части систематизации алгоритмов их реализации и выработки единой классификации принципов функционирования. Предложены варианты практического применения пассивно-активных радиометеорологических контрольно-измерительных систем для решения задач системы управления воздушным движением.

8. Развита методология акустолокационных метеорологических измерений в части разработки способа акустического дистанционного зондирования, обеспечивающего существенное повышение оперативности получения информации о состоянии приземного слоя атмосферы и границ зон локальных атмосферных неоднородностей.

9. Развита методология защиты аппаратных средств от внешних паразитных акустических воздействий. Разработан алгоритм снижения подверженности измерительной аппаратуры влиянию мощных акустических сигналов.

10. Разработанные средства позволяют уменьшить уровень вероятности ложного распознавания (прогнозирования) примерно (по меньшей мере) в 107 раз.

11. Обоснованность предложенных в работе решений подтверждена наличием десяти Государственных охранных документов на четыре способа и шесть устройств (Авторские свидетельства, Патенты, Свидетельство на полезную модель).

Результаты теоретических исследований и экспериментальной отработки, представленные в данной диссертационной работе, дают основания заключить, что совокупность предложенных решений обеспечивает существенное повышение эффективности функционирования пассивно-активных радиометеорологических контрольно-измерительных систем мониторинга природной среды.

Основной итог диссертационной работы выражается в том, что предложены научно обоснованные методические и технические решения, внедрение которых обеспечит повышение качества контроля метеорологических параметров природной среды.

1. Аблязов B.C. Оценка флуктуационной чувствительности измерительного приёмника с модуляцией по УПЧ. // Изв. вузов. Радиофизика, 1976. -т.Х, N6. -С.768-773.

2. Абшаев М.Т. Комплексные радиолокационные исследования структуры и динамики развития граДовых облаков. // Пятое Всесоюзное совещание по радиометеорологии. М.: Гидрометеоиздат, 1981. -С.94-100.

3. Абшаев М.Т., Атабиев М.Д., Дадали Ю.А. и др. Радиолокационные измерения кинетической энергии градовых осадков. // Радиометеорология: Труды Y11 Всесоюзного совещания. JI.: Гидрометеоиздат, 1989, -С.198-204.

4. Абшаев М.Т., Дадали Ю.А. Локализация градовых очагов в кучево-дождевых облаках. // Метеорология и гидрология, 1970, -С.78-80.

5. Абшаев М.Т., Дубинин Б.Н., Шимлашвили М.Э. Об эффективности технических средств воздействия на градовые процессы. // Труды ВГИ, вып.63, 1986. -С.110-126.

6. Авиационная радионавигация: Справочник. / А. А. Сосновскии, И. А. Хаймович, Э. А. Лутин, И. Б. Максимов; Под ред. А. А. Сосновского.— М.: Транспорт, 1990.—264 с.

7. Акимов А.Б. Проявление мезомасштабной изменчивости океана на радиолокационных изображениях. Дис. канд. физ.-мат. наук. СПб.: 2003. -170с.

8. Алибегова Ж.Д., Беспалов Д.П., Брылсв Г.Б., Иванова Н.Ф. Качественная оценка количества осадков по данным сетевых МРЛ. // Труды Пятого Всесоюзного совещания по радиометеорологии. -М.: Гидрометеоиздат, 1981. -С.13-16.

9. Андрианов В.А., Арманд Н.А., Ветров В.И., Кальцын В.А. Измерение характеристик акустического сигнала при вертикальном зондировании пограничного слоя атмосферы. Радиотехника и электроника. 1980, т. XXV, .№9, -С.1801 - 1809.

10. Анодина Т.Г., Кузнецов А.А., Маркович Е.Д. Автоматизация управления воздушным движением. Учебн. для вузов. / Под ред. А.А. Кузнецова. -М.: Транспорт, 1992. -280с.

11. Анучин А.Н., Булкин В.В., Беляев В.Е. Анализ диаграммообразующих свойств единичного элемента ФАР, как системы пространственной обработки акустического сигнала. М.:, 2001. - 23с. Депониросание в ВИНИТИ 21.12.01., №2643-В2001.

12. Анучин А.Н., Булкин В.В., Беляев В.Е. Исследование амлитудно-фазового распределения поля в раскрыве акустического рупора. М.:, 2001. -13с. Депонирование в ВИНИТИ 21.12.01., №2644-В2001.

13. А.С. СССР N 1686388. G 01 R 29/08, G 01S 13/95. Сверхвысокочастотный радиометр./ Булкин В.В., Фалин В.В., Николаев В.А., Щукин Г.Г. Опубл. 23.10.91., Б.И. N39.

14. А.С. СССР N 1611080. G 01 R 29/08, G 01S 13/95. Пассивно активная радиолокационная система./ Булкин В.В., Николаев В.А., Соловьёв Л.П., Фалин В.В., Щукин Г.Г.-01.09.90.

15. А.С. СССР, N 1058444, G 01 S 13/95. Метеорологическая радиолокационная станция. / Губарчук В.Н., Иванников А.П., Иванов А.А., Мелышчук Ю.В., Рудман Г.Ш. Опубл. в Б.И. N46,1987.

16. А.С. СССР, N 1201934, Н 01 Q 15/14. Радиолокационный отражатель. / Добровольский Д.Д., Ефанов А.И. Опуб. Б.И. N 48,1985.

17. А.С. СССР, N 1344074, G 01 R 29/08, G 01 S 13/95. Метеорологическая радиометрическая система./ Гинеотис С.П., Костров В.В., Николаев В.А., Первушин Р.В., Соловьёв Л.П., Фалин В.В. 21.01.86.

18. А.С. СССР, N 1427212, G 01 N 1/14. Устройство для измерения осадков./ Булкин В.В., Фалин В.В. 0публ.30.09.88., Б.И. N36.

19. А.С. СССР, N 1462182, G 01 N 29/02, G 01 W 1/14. Способ измерения размера капель осадков./ Булкин В.В., Баулин П.Д., Завгороднев С.А., Киселёв Ю.В., Фирсов Е.Ю. Опубл. 28.02.89., Б.И. N8.

20. А.С. СССР, N1507060, G 01 S 13/95. Устройство для измерения радиолокационной отражаемости метсообьектов. / Булкин В.В., Костров В.В., Васильков И.М. 08.09.89.

21. А.С. СССР, N1577529, G 01 S 13/95. Калибратор метеорадиолокатора / Булкин В.В., Костров В.В., Первушин Р.В. 08.03.90.

22. Астанин Л.Ю., Костылев А.А. Основы сверхширокополосных радиолокационных измерений.-М.: Радио и связь. 1989. -192с.

23. Атлас Д. Успехи радарной метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. -194с.

24. Афиногенов Л.П., Грушин С.И., Романов Е.В. Аппаратура для исследования приземного слоя атмосферы.- Л.: Гидрометеоиздат, 1977. -319с.

25. АфраймовиЧ Э.Л. и др. Ударно-акустические волны, генерируемые при запусках ракет, землетрясениях и взрывах. // Труды XX Всероссийской конференции по распространению радиоволн. Н.Новгород, 2-4 июля 2002, -С.98-99

26. Бакулев П.А. Радиолокационные системы. Учебник для вузов. -М.: Радиотехника, 2004. -320с.

27. Банников В.И., Гальперин С.М., Фролов В.И., Степаненко В.Д. Радиолокационное сопоставление местоположения гроз и зон осадков. // III Всесоюзный симпозиум по атмосферному электричеству: Тезисы докладов. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. -С.187.

28. Баранов A.M. Облака и безопасность полётов. -Л.: Гидрометеоиздат, 1983.

29. Бартон Д., Вард Г. Справочник по радиолокационным измерениям. Пер. с англ. под ред. М.М. Вейсбейна.- М.: Сов. радио, 1976. -392с.

30. Башаринов А.Е., Гурвич А.С., Егоров С.Т. Радиоизлучение Земли как планеты. М.: Наука, 1974. -118с.

31. Белага М.Д., Костарев В.В. Ошибки осреднения при радиолокационном измерении осадков. //Труды ЦАО, в.121,1975. -С.50-51.

32. Беляев В.Е. Исследование систем управления характеристиками акустических излучателей. Дис. канд. техн. наук. Владимир: 2002. -139с.

33. Беляев В.Е., Булкин В.В. Акустолокационная система с повышенной пространственной селективностью для исследования приземного слоя атмосферы // Труды XX Всероссийской конференции по распространению радиоволн. -Н. Новгород, 2-4 июля 2002. -G.402.

34. Берюлев Г.П. Ермаков В.В. Костарев В.В. и др. Калибровка метеорологических радиолокаторов. // Тр. ЦАО, в.110, 1973, -С.91-97.

35. Берюлев Г.П., Голубев B.C., Колосков Б.П. и др. Экспериментальные радиолокационные измерения количества твердых осадков. // Труды пятого Всесоюзного совещания по радиометеорологии. М.: Гидрометеоиздат, 1981. -С.9-13.

36. Берюлев Г.П., Костарев В.В. Радиолокационный отражатель с фазовой модуляцией сигналов.//Труды ЦАО, вып. 110,1973. -С.98-104.

37. Бобров П.П. Микроволновое зондирование почв юга западной Сибири. Дис. докт. техн. наук. Омск: 1999. -329с.

38. Бобылев Л.П., Ильин Я.К., Михайлов Н.Ф. и др. Некоторые результаты радиотеплолокационного зондирования конвективных облаков. // Труды ГГО, вып. 470, 1982. -С.32-39.

39. Бобылев Л.П., Щукин Г.Г. Оценка точности радиотеплолокационного определения оптической толщины облачной атмосферы. // Труды ГГО, вып.470, 1982.-С.114-122.

40. Богородский В.В., Каиарейкин Д.Б., Козлов А.И. Поляризация рассеянного и собственного радиоизлучения земных покровов. J1.: Гидрометеоиздат, 1981. -279 с.

41. Боровиков A.M. и др. Радиолокационные измерения осадков. JI.: Гидрометеоиздат, 1967. -140с.

42. Бронштейн И.Н., Сегендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.: Наука, 1986. -544с.

43. Брылев Г.Б., Грачев С.С., Куликова Г.И. Статистические характеристики параметров радиоэха обложных осадков, ливней и гроз. // Радиолокационная метеорология. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. -С.49-63.

44. Булкин В.В. Акустическое зондирование атмосферы: метод повышения эффективности получения информации // Перспективные технологии в средствах передачи информации: Материалы VI Международной НТК. Владимир: 2005. -С.278-280.

45. Булкин В.В. Акустолокационные измерительные средства систем управления воздушным движением: эффективность функционирования и направление оптимизации // Приборы и системы: Контроль, управление, качество. 2006. -№9. -С.51 -55.

46. Булкин В.В. Антенный переключатель как источник реперного сигнала при обработке метеорадиоэхо // Радиоприём и обработка сигналов: Тезисы докладов шестой всероссийской научно-технической конференции. Нижний Новгород: 1993. -С.28-29.

47. Булкин В.В. Исследование зависимости достижимой точности относительной калибровки от особенностей её реализации. // Метрология, 2005. -№7. -С.37-44.

48. Булкин В.В. Методические аспекты обработки информации совмещённых пассивно-активных радиометеорологических измерительных систем // Метрология, 2005. -№6. -С.26-32.

49. Булкин В.В. Методы и устройства повышения точности обработки информации в пассивно-активных радиометеорологических системах. Дис. канд. техн. наук. Владимир: 1998. -208с.

50. Булкин В.В. Потенциальные возможности приращения количества информации у модуляционных радиометров повышенной чувствительности. // Перспективные технологии в средствах передачи информации: Материалы V Международной НТК. Владимир, 2003. -С.246-247.

51. Булкин В.В. Принципы формирования калибраторов метеорадиолокаторов, адаптивных к параметрам РЛС. // Перспективные технологии в средствах передачи информации Материалы IV Международной НТК. Владимир, 2001. -С.169-171.

52. Булкин В.В. Проблемы построения пассивно-активных контрольно-диагностических комплексов для систем управления метеорологическими иметеозависимыми процессами // Приборы и системы: Контроль, управление, качество. 2005. -№3. -С.43-50

53. Булкин В.В., Васильцов И.М., Николаев В.А., Первушин Р.В., Фалин

54. B.В. Пассивно-активное зондирование облаков и осадков. // XV Всесоюзн. конф. по распространению радиоволн. Алма-Ата,1987г.: Тезисы докладов. М.: Наука, 1987. -С.422.

55. Булкин В.В., Гинеотис С.П., Николаев В.В., Фалин В.В. Устройство дли дистанционного измерения метеорологических параметров. М.:1983.-9С. - Деи. в ИЦ ВНИИГМИ МЦЦ, сер. "Метеорол. и климатология", вып. 12(144), N256-ГМ-Д83 от 03.11.83.

56. Булкин В.В.; Костров В.В. О возможности применения самолетной РЛС "Гроза" в радиометеорологических измерениях. // Измерительная техника, 1996. -N2. -С.57-59.

57. Булкин В.В., Костров В.В. Оценка точности устройств относительной калибровки метеорологических радиолокаторов. // Метрология, 1997. -N10.1. C.33-40.

58. Булкин В.В., Костров В.В., Фалин В.В., Гинеотис С.П., Первушин Р.В. Методы и устройства пассивно-активной радиолокации в структуре управления воздушным движением // Электромагнитные волны и электронные системы, 2002. -№1. -С.60-69.

59. Булкин В.В., Костров В.В., Щукин Г.Г. Реализация пассивно-активного метода зондирования при решении задач выявления зон возможного оледенения самолётов // Труды XX всероссийской конференции по распространению радиоволн.- Н.Новгород, 2002. -С. 403-404.

60. Булкин В.В., Фалин В.В., Беляев В.Е. Анализ систем управления метеозависимыми процессами, использующими акустолокационные средства. М.: 2001. -33с. Депонирование в ВИНИТИ 11.03.01., №604-В2001.

61. Ваксенбург С.И. и др Влияние дождя на характеристики жёстких радиопрозрачных ветрозащитных укрытий радиолокационных антенн // Труды ГГО, в.327, 1974. -С.95- 106.

62. Васильев Г.В. Функции распределения вероятностей эхо-сигналов и метеорологических целей.//Труды ГГО, в.281,1973. -С.26-33.

63. Воробьёв В.В. Синтез и оптимизация алгоритмов определения координат подвижных объектов посредством фазовых радиоакустических измерительных систем. Дис. канд. техн. наук. М.: 1988. -197с.

64. Гальперин С.М., Баннлков В.И., Стасенко В.Н. и др. Наземный радиотехнический комплекс исследования гроз совместно с самолетами-лабораториями. // Радиометеорология: Труды Y11 Всесоюзного совещания. Л.: Гидрометеоиздат, 1989, -С.96-100.

65. Гинеотис С.П. Разработка принципов построения бортовой пассивно-активной РЛС для предупреждения о возможном обледенении самолётов. Дисс. канд. техн. наук. -М.: 1990. -190с.

66. Гинеотис С.П., Фалин В.В., Костров В.В., Булкин В.В. и др. Метеорологический пассивно-активный комплекс. // Радиометеорология: Труды YII Всесоюзного совещания. JI.: Гидрометеоиздат, 1989. -С.122-124.

67. Глушкова Н.И., Лапчева В.Ф., Песков Б.Е. Использование данных метеорологических радиолокаторов для определения количества осадков, гроз, града и шквала. // Радиометеорология: Труды YII Всесоюзного совещания.- Л.: Гидрометеоиздат, 1989. -С.105-107.

68. Голев К.В. Расчет дальности действия радиолокационных станций. -М.: Сов.радио, 1962. -204с.

69. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. -М.: Радио и связь, 1986. -512с.

70. Горностаев Н.В., Новосёлов А.И. и др. Активно пассивная радиолокационная станция для исследования атмосферы. // Труды ГГО, 1975, вып. 328, -С.120-124.

71. Давыдов П.С., Сосновский В.А., Хаймович И.А. Авиационная радиолокация: Справочник. М.: Транспорт, 1984. -223с.

72. Драбкин М.О. Метод оценки потенциальной информативности данных дистанционного зондировании. //Труды ГосНИИЦИПР, в.26. 1986. -С.39-47.

73. Драбкин М.О. Соотношения для расчёта вероятностей радиолокационного обнаружения и распознавания природных объектов. // Труды ГосНИИЦИПР, в.14, 1982. -С.10-18.

74. Драбкин М.О., Сергунин С.М. Оценка некоторых способов повышения информативности активно-пассивного СВЧ комплекса дистанционного зондирования. // Труды ГосНИИЦИПР, в. 18,1984. -С.12-21.

75. Есепкина Н.А., Корольков Д.В., Парийский Ю.Н. Радиотелескопы и радиометры. М.: Наука, 1973. -416с.

76. Заявка N 1406514 (Великобритания). Радиометрическая система. -Опубл. 17.09.75., N4512.

77. Заявка N 1506713 (Великобритания). Устройство для проверки РЛС. -Опубл. 12.04.75.

78. Заявка N 2005105396/28. Способ акустического зондирования атмосферы. Приоритет от 25.02.05. / Булкин В.В., Беляев В.Е., Курилов И.А.

79. Заявка N 2105942 (Великобритания). Контрольные устройства для радарных систем. Опубл. 30.03.83.

80. Заявка N 2168562 (Великобритания). Приемник с автоматической калибровкой для поисковой РЛС. Опубл. 18.06.86.

81. Заявка N 2269720 (Франция). Устройство для контроля радиолокатора.- Опубл. 02.01.76.

82. Заявка N 2323157 (Франция) Способ и устройство обнаружения неисправностей радиолокатора. Опубл. 01.04.77.

83. Заявка N 2401429 (Франция). Устройства для контроля функционирования радиолокатора. Опубл. 09.03.78.

84. Заявка N 2519986 (ФРГ). Вспомогательное измерительное устройство для радиолокационных установок с приемной и обратной передающей антенной для моделирования удаленных целей. Опубл. 7.12.78.

85. Заявка ФРГ N ЗЗЗЗОП. Плоскостной радиолокационный отражатель. -Опубл. 21.03.85., H01Q 15/16.

86. Иванов А.А., Апхаидзе А.А. Радиолокационное обнаружение зон вертикальной перегрузки (болтанки) самолетов в слоисто-дождевых облаках. // Радиометеорология: Труды Y11 Всесоюзного совещания. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. -С.112-114.

87. Иванов А.А., Колосков Б.П., Мельничук Ю.В., Черников А.А. Радиолокационный метод исследования пространственной структуры турбулентности в облаках и осадках. //Труды 4-го Всесоюзного совещания по радиометеорологии.- М.: Гидрометеоиздат, 1978. -С.37-41.

88. Иванов А.А., Смирнова Г.А. Радиолокационное обнаружение сдвигов ветра во фронтальных облачных системах. // Радиометеорология: Труды Y1 Всесоюзного совещания. Л.: Гчдрометеоиздат, 1989. -С.97-101.

89. Иммореев И.Я. Сверхширокополосные радиосистемы // Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике: Сборник докладов Всероссийской научной конференции. Муром, 1-3 июля 2003 г. Муром: Изд.- полиграфический центр МИ ВлГУ, 2003. -С.7-16.

90. Исакович М.А. Общая акустика. М.: Наука, 1973. - 494с.

91. Исимару А. Распространение и рассеяние воли в случайно неоднородной атмосфере. М.: Мир, 1981.

92. Калистратова М.А., Карюкин Г.А., Петенко И.В. Содарные измерения профиля С2Т в пограничном слое атмосферы. // IV Всесоюзный симпозиум по лазерному и акустическому зондированию атмосферы: Тезисы докладов. -Томск: 1980. -С.203 206.

93. Каллистратова М.А. Методика исследования рассеяния звука в атмосфере. // Акустический журнал, 1959. -т. 5, №4. -С.496 498.

94. Каллистратова М.А. Экспериментальное исследование рассеяния звуковых волн в атмосфере. // Труды ИФА АН СССР «Атмосферная турбулентность». -1962. -т.4. -С.203 256.

95. Каллистратова М.А., Кон А.Н. Радиоакустическое зондирование атмосферы. М.: Наука, 1985. 197с.

96. Канаков В.А. Исследование влияния дождя на эффективный коэффициент усиления антенн метеорадиолокаторов. Автореф. дисс.каид. техн. на-кук. Долгопрудный, 1986. -20с.

97. Канарейкин Д.Б., Потехин В.А., Шишкин Н.Ф. Морская полиритмия. -JL: Судостроение, 1968. -420с.

98. Карюкин Г. А. Измерение температуры и её флуктуации в пограничном слое атмосферы методами радиоакустического и акустического зондирования. Дис. канд.физ.-мат. наук.- М.,1978, -156с.

99. Качурин JI.F. Физические основы воздействия на атмосферные процессы. JI.: Гидрометеоиздат, 1978. -455с.

100. Клич С.М. Проектирование СВЧ устройств радиолокационных приёмников. -М.: Сов. радио, 1973. -320с.

101. Костров В.В. Оценочно-корреляционная обработка сигналов и её применение: Учебн. пособие. -Владимир: Владим. гос. ун-т, 1997. -108с.

102. Костров В.В., Булкин В.В. Метод учёта нелинейной характеристики усилителя приёмника при калибровке радиолокатора. // Радиоприём и обработка сигналов: Тезисы докладов шестой Всероссийской научно-технической конференции. -Нижний Новгород, 1993. -С.111.

103. Костров В.В., Булкин В.В., Первушин Р.В. Особенности пеленгации при использовании широкополосных сигналов // Методы и устройства передачи и обработки информации: Межвузовский сборник научных трудов. Вып.З. -С.Пб.: Гидрометеоиздат, 2003. -С.181-185.

104. Костров В.В., Булкин В.В., Щукин Г.Г Погрешности измерений наземными пассивно-активными радиолокационными метеорологическими комплексами. //Труды НИЦ ДЗА. Вып.3(549). СПб.: Гидрометеоиздат, 2001. -С.66-75.

105. Костров В.В., Первушин Р.В., Булкин В.В. Компенсатор кроссполяризационных помех // Измерительная техника, 2003. -№3. -С.33-37.

106. Костров В.В., Чекушкин В.В., Булкин В.В. Сопряжение пассивно-активного радиолокатора с персональным компьютером. // Измерительная техника, 2000. -№6. -С.50-52.

107. Костров В.В., Булкин В.В. Метод учёта флюктуации радиоэха при радиометрических измерениях. // Тезисы докладов II научной конференции по применению дистанционных радиофизических методов в исследовании природной среды. -Москва, 1992. -С.125-126.

108. Кочин А.В. Разработка радиолокационного поляриметра для исследования кучево-дояедевых облаков: Дис. канд. техн. наук. Долгопрудный.: 1988. --175с.

109. Красненко Н.П. Акустическое зондирование атмосферного пограничного слоя. -Томск: 2001. -278с.

110. Красненко Н.П. Дистанционное зондирование тропосферы: технологии и достижения. // Труды XX Всероссийской конференции по распространению радиоволн.- Н.Новгород, 2-4 июля 2002. -С.338-339.

111. Красюк И.П., Коблов B.JI., Красюк В.И. Влияние тропосферы и подстилающей поверхности на работу РЛС. -М.: Радио и связь, 1988. -216с.

112. Крылова Г.Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии: Учебник для вузов. -М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. -711с.

113. Курилов И.А., Булкин В.В., Костров В.В., Харчук С.М. Исследование цифровых моделей автокомп^нсаторов помех при наличии фазовых флуктуа-ций // Цифровая обработка сигналов и её применение: Доклады 4-й Международной конференции. -М.: 2002. -С.339-341.

114. Латинский С.М., Шарапов В.И., Ксёнз С.П., Афанасьев С.С. Теория и практика эксплуатации радиолокационных систем. / Под ред. С.М. Латинского М.: Сов. радио, 1970. -432с.

115. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. -М.: Сов. радио, 1969. -560с.

116. Литвинов И.В. Осадки в атмосфере и на поверхности земли. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. -208с.

117. Литтл К.Г. Акустические методы дистанционного зондирования нижней атмосферы. // ТИИЭР, 1969. -т.57, №4. -С.222-230.

118. Макаллистер Л. Г., Псллард Д.Р., Махони А. Р., Шоу Р.Д. Акустическое зондирование новый метод исследования строения атмосферы. //ТИИЭР, 1969. -т.57, №4. -С.231-239.

119. Мананко Е.Е. Направленные акустические антенны для атмосферных исследований. Дис. канд. техн. наук. Томск: 2003. -216с.

120. Мельничук Ю.В. Использование радиолокационных средств и методов в работах по активным воздействиям. // Радиометеорология: Труды Y1 Всесоюзного совещания. JL: Гидрометеоиздат, 1989. -С.78-80.

121. Мельничук Ю.В. Структура горизонтальных пульсаций ветра в осадках по радиолокационным данным.// Труды 3-го Всесоюзного совещания по радиометеорологии. М.: Гидрометеоиздат, 1978. -С.120-129.

122. Мельничук Ю.В., Черников А.А. Оперативный метод обнаружения турбулентности в облаках и осадках. //Труды ЦАО, вып.110,1973. -С.3-11.

123. Меркулович В.М., Юрчак Б.С. Определение средней мощности радиолокационного эхо-сигнала от метеообъекта при произвольной амплитудной характеристике видеотракта приёмника MPJIC. // Труды ИЭМ, N 38/121, 1985. -С. 47-52.

124. Моделирование в радиолокации. / Под ред. А.И.Леонова. М.: Сов. радио, 1979. -264с.

125. Монзинго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки. Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1986. - 448 с.

126. Монин А.С. Некоторые особенности рассеяния звука в турбулентной атмосфере. // Акустический журнал, 1961. -т. 7, №4. -С.457 461.

127. Нагорский П.М., Цыбиков Б.Б. Восстановление параметров акустических ударных возмущений, распространяющихся в области F // Труды XX Всероссийской конференции по распространению радиоволн. -Н.Новгород, 2-4 июля 2002. -С.483-484.

128. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. JL: Энергоатомиздат, 1991. -304с.

129. Орлов М.Ю., Юрчак Б.С. О точности метода радиоакустического зондирования при измерении температуры и скорости ветра. // Труды Пятого всесоюзного совещания по радиометеорологии. -М.: Гидрометеоиздат, 1981. -С.284-287.

130. Основные термины в области метрологии: Словарь-справочник. / Юдин М.Ф., Селиванов М.Н., Тищенко О.Ф., Скороходов А.И. Под ред. Ю.В. Тарбеева. -М.: Изд. Стандартов, 1989. -113с.

131. Основы конструирования и технологии РЭС: Учеб. пособие для специальности 200700. / Под ред. В.В. Булкина. Владимир: Владим. гос. ун-т, 1998. -112с.

132. Павлов Н.Ф. Аэрология, радиометеорология и техника безопасности. -JI.: Гидрометеоиздат, 1980. -432с.

133. Пат. РФ N2030763, G 01 S 13/95. Способ измерения радиолокационной отражаемости / Булкин В.В., Костров В.В. Опубл. Б.И. N7,1995.

134. Пат. РФ N2084922. Метеорологические радиолокационные системы. / Фалин В.В., Чекушкин В.В., Чекушкин С.В. Опубл. Б.И. 1997, №20.

135. Пат. РФ N2103706, G 01 S 13/95. Способ калибровки радиолокатора и радиолокатор. / Булкин В.В., Фалин В.В., Гинеотис С.П., Костров В.В., Щукин Г.Г. Опубл. Б.И. N3,27.01.98.

136. Пат. РФ № 2262713. G 01 R 35/00. Способ калибровки измерительных систем / Чекушкин В.В., Булкин В.В. Опубл. БИПМ 29,20.10.05.

137. Пат. США N 4053890 Система калибровки радиолокационного приемника.

138. Пат. США 4283725. Система калибровки метеорологических MPJIC, установленных на самолетах. Опубл. 11.08.81.

139. Пат. США N 4145692. Устройство контроля характеристик радиолокатора. Опубл. 20.03.79.

140. Пластинчатые элементы конструкций РЭС в условиях механических и акустических воздействий: Учеб. пособие для специальности 200800. / Под ред. В.В. Булкина. Муром: ИПЦ МИ ВлГУ, 2004. -132с.

141. Попова Н.Д. Разработка научно-методических основ определения водности облаков и интенсивности жидких осадков методами пассивно-активной радиолокации.: Дисс. канд. физ.-мат. наук. Л.: 1988. -96с.

142. Попова Н.Д.*, Щукин Г.Г. К методике определения профиля водности в облаках методом пассивно-активной радиолокации. // Труды ГГО, вып. 395, 1977. -С.68-71.

143. Потёмкин И.Г. Автоматическая калибровка и стабилизация потенциала метеорологических радиолокаторов. // Труды 4-го Всесоюзного совещания по радиометрологии. М.: Гидрометеоиздат, 1978. -С.177-184.

144. Потёмкин И.Г. Алгоритм определения радиолокационной отражаемости. // Тр. ЦАО, в. 154,1984. -С.21-30.

145. Потёмкин И.Г. Методы и устройства абсолютной и относительной калибровки метеорологических радиолокаторов. // Труды ЦАО, в.126, 1977. -С.63-73.

146. Потёмкин И.Г. О метрологическом обеспечении измерений радиолокационной отражаемости. // Труды пятого Всесоюзного совещания но радиометеорологии М.: Гидрометеоиздат, 1981. -С.151-155.

147. Принципы построения автоматизированных систем метеорологического обеспечения авиации: Монография. / Под ред. Г.Г. Щукина. JL: Гидрометеоиздат, 1991. -373с.

148. Прозоровский А.Ю., Яковлев В.П. Об источниках ошибок радиометрических измерений. //Труды ГосНИЦИПР, Вып 26.1986. -С.5-10.

149. Радиолокационные системы летательных аппаратов. / Под ред. П.С. Давыдова.- М.: Транспорт, 1977. -352с.

150. Рапопорт В.О. и др. Акустическое зондирование атмосферы с использованием многолучевого содара // Труды XX Всероссийской конференции по распространению радиоволн. Н.Новгород: 2002. -С.351.

151. Рего К.Г. Метрологическая обработка результатов технических измерений: Справ, пособие. К.: Техшка, 1978. -128с.

152. Розенберг В.И. Рассеяние и ослабление электромагнитного излучения атмосферными частицами. -Л.: Гидрометеоиздат, 1972. -348с.

153. Руководящий документ. Руководство по производству наблюдений и применению информации с неавтоматизированных радиолокаторов МРЛ-1, МРЛ-2 и МРЛ-5 / РД 52.04.320-91. -СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. -359с.

154. Сальман Е.М. Влияние неоднородностей распределения отражаемости на точность её измерения.// Тр. ГГО, в.281, 1973. -С.14-18.

155. Сальман Е.М. Ерухимович Б.М. Об ошибках использования релеевско-го приближения для оценки отражаемости облаков и осадков. // Тр. ГГО, в.281, 1973. -С. 19-25.

156. Сальман Е.М. Комплексный радиолокационный метод метеорологического обслуживания авиации. //Труды ГГО, вып.128,1962. -С.7-12.

157. Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике. // Сборник докладов Всероссийской научной конференции: Муром, 1-3 июля 2003г. Муром: Изд.- полиграфический центр МИ ВлГУ, 2003. -546с.

158. Свид. РФ ПМ №17083 Модуляционный радиополяриметр / Первушин Р.В., Костров В.В., Булкин В.В. -Опубл. БИПМ, №7,2001

159. Скосырев В.Н. Особенности и свойства сверхкороткоимнульсной локации // Сверхширокополосные системы в радиолокации и связи: Конспекты лекций. Муром: Изд.- полиграфический центр МИ ВлГУ, 2003. -110с.

160. Скрябин А.С. Калибровка имитатора радиолокационного эхо-сигнала от морской поверхности. // Радиотехника. N6,1985. -С.74-76.

161. Смышляев П.В., Колесник В.А., Ягджан С.А. Аппаратура контроля энергетического потенциала метеорадиолокаторов МРЛ-4, МРЛ-5 и МРЛ-6. // Труды 4-го Всесоюзного совещания по радиометеорологии. -М.: Гидрометеоиздат, 1978. -С.184-185.

162. Стасенко В.Н. Многоволновое активно-пассивное зондирование конвективных (грозовых) облаков. Автореферат дис. докт. физ.-мат. наук. Нальчик: 2004. -48с.

163. Степаненко В.Д., Гальперин С.М. Радиотехнические методы исследования гроз. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. -204с.

164. Степаненко В.Д., Щукин Г.Г. Радиометеорологические исследования. // Современные исследования Главной геофизической обсерватории. Т.2. -СПб.: Гидрометеоиздат, 2001. -С.163-183.

165. Степаненко В.Д., Щукин Г.Г., Бобылёв Л.П., Матросов С.Ю. Радиотеп-локация в метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1987, -283с.

166. Степаненко В.Д. Радиолокация в метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. -343с.

167. Тарабукин И.А, Караваев Д.М., Попова Н.Д., Щукин Г.Г. Автоматизированное пассивно-активное радиолокационное зондирование облачной атмосферы.// Труды ГГО, в.545,1995. -С.53-60.

168. Тарабукин Й.А. Разработка и исследование пассивно-активного радиолокационного метода определения средней водности переохлаждённых зон облаков с целью предупреждения возможного обледенения самолётов.: Дис. канд. физ.-мат. наук. -Л.: 1986. -189с.

169. Татарский В.И. Распространение волн в турбулентной атмосфере. М.: Наука, 1967. -548с.

170. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М.: Сов. радио. 1966. -675с.

171. Тучков Л.Г. Естественные шумовые излучения в радиоканалах. М.: Сов. радио, 1968.

172. Углова Л.Н., Яковлев В.В. Способ оценки информативности канала в измерительной системе.//Труды ГосНИИЦИПР, в.14, 1984. -С.22-28.

173. Ульянов Ю.Н. Двухчастотная радиоакустическая система. Тезисы докладов, Томск: 1984, ч.2. -С.196 - 199.

174. Уолфф П. Метод самокалибровки радиолокационных станций. // Вопросы радиолокационной техники, 1955, N 2 (26).

175. Фалин В.В. Высокоинформативные СВЧ радиометрические системы: Дисс. докт. техн. наук. -М.: 1998. -460с.

176. Фалин В.В. Радиометрические системы СВЧ.- М.: Луч, 1997. -440с.

177. Фалин В.В. Радиотехнический комплекс для зондирования облаков и осадков.: Дис.канд. техн. наук. -Л.:1980. -170с.

178. Фалин В.В., Гинеотис С.П., Николаев В.А., Булкин В.В. Влияние смачивания антенны на измерения радиотеплового излучения. // Труды ГГО, вын. 490,1985. -С.100-102 •

179. Фалин В.В., Николаев В.А., Первушин Р.В., Булкин В.В. Активно-пассивная метеорологическая система с компенсационным радиометром. // Материалы 25-ой научной конференции ВПИ. -Владимир, 1990. -С.15-16.

180. Функциональные усилители с большим динамическим диапазоном: Основы теории и проектирования. / Под ред. В.М. Волкова. -М.: Сов. радио, 1976. -344с.

181. Цапенко М.П. Измерительные информационные системы: Учеб. пособие для вузов. -М.: Энергия, 1974. -320с.

182. Цуцков В.В. Различение радиолокационных объектов и определение их электрофизических характеристик при мониторинге земных покровов методами радиополяриметрии. Автореферат дис. канд. техн. наук. -М.: 1999. -24с.

183. Чекушкин В.В., Булкин В.В. Повышение точности измерительных систем с нестабильными параметрами. // Измерительная техника, 2006. -№1. -С.7-11.

184. Чекушкин В.В., Юрии О.В., Булкин В.В. Реализация вычислительных процессов в информационно-измерительных системах. Монография. Муром: ИПЦ МИ ВлГУ, 2005.-156с.

185. Чекушкин В.В. Методы реализации вычислительных процессов в устройствах контроля, обработки и отображения информации радиолокационных станций. Дис. докт. техн. на>.с. -Владимир: 2003. -218с.

186. Чёрный И.В. Радиометр скаттерометр миллиметрового диапазона для исследования морской поверхности. // Препринт ИКИ АН СССР, пр. 689, 1992. -19с.

187. Чирков Ю.И. Агрометеорология. -Л.: Гидрометеоиздат, 1986. -296с.

188. Шевела Г.Ф., Ваксенбург С.И., Васильев Г.В. Особенности построения метеорологического радиолокатора МРЛ-5. // Труды 4-го Всесоюзного совещания по радиометеорологии. М.: Гидрометеоиздат, 1978. -С. 175-177.

189. Шметер С.М. Спектральная структура турбулентности в зоне мощных конвективных облаков. // Турбулентные течения. М.: Наука, 1971. -С.223-228.

190. Щукин Г.Г., Бобылёв Л.П., Ильин Я.К. и др. Методические вопросы и некоторые результаты зондирования конвективных облаков с помощью пассивно-активной радиолокационной станции. //Труды ГГО, вып.490,1985. -С.80-85.

191. Щукин Г.Г., Бобылёв Л.П., Ильин Я.К. Комплексное активно-пассивное радиолокационное зондирование облачности. // Труды ГГО, вып. 411, 1978. -С.3-12.

192. Щукин Г.Г., Бобылев Л.П., Новоселов А.И. Определение водозапаса облаков трехсантиметровым радиометром. // Труды 4-го Всесоюзного совещания по радиометеорологии. М.: Гидрометеоиздат, 1978. -С.138-141.

193. Юрчак Б.С. О влиянии характеристик приёмника метеорологической РЛС на точность измерения радиолокационной отражаемости метеообъектов. // Труды ИЭМ, в. 9(52); 1978. -С.137-151.

194. Юшков Ю.Г. и др. Наносекундный радиолокатор с временной компрессией СВЧ-импульсов передатчика. // Электромагнитные волны и электронные системы. -1997. -Т.2., №6. -С.71-75.

195. Abshaev М.Т. Radar hail detection and determination of cloud prevail state. // Proc. 11 Intern. Conf. on Hail protection. -Sofia, 1982. -p.53-60.

196. Asimakoponlos D.N., Deligiorgi D.G., Labas D.P. Acoustic sounder observations of the atmocpheric boundary layer from the topofa steep mountain. // Y. Appl. Meteorol., 1980. -V.19, N 1. -p.109-112.

197. Begeman R.H.,et.al. Integral radar test system. US Patent N3449746.

198. Bricout P.A. Wide aperture linear arrays with unequal spacings and reduced side lobes. IEEE Int. Conv. Rec., 1963. -pt. 1.

199. Brunfeldt D.R., Ulaby F.T. An active radar calibrator forget. "Int. Geosci. and Remote Sens. Symp. (IGARSS'82), Munich, June 1-4,1982. Dig. Vol.2". New York, N.Y.,1982, TA6.5/1-TA6,5/5.

200. Brunfeldt D.R., Ulaby F.T. Active reflector for radar calibration. // IEEE Trans.Geosci. and Remote Sens. -1984. -22, N7. -p.165-169.

201. Chernikov A.A., Ivanov A.A., Melnichuk Yu.V. The turbulence structure in cumulonimbus clouds. // Proc& 16th radar Met. Conf., Houston, Texas. -1975. -p.134-137.

202. Counter V.A., Fairbank W.M. Testing device for radio object detection systems. US Patent N2532539.

203. Fairbank W.M. Calibrator for radio echo system. US Patent N2763858.

204. Federal Aviation Administration. Incident Data System Database. 1998.

205. Fift International Symposium on Tropospheric Profiling: Needs and Technology, Extended. / Abstracts. Adelaide, Australia, 2000. -432p.

206. Evans J. Turnbulld Development of an automated windshear detection System using Doppler weather radar. // Proc. Of the JEEE, 1989. -vol.77, №11. -p.1661-1673

207. Johansen Elmer L. Top reflectors cap radar calibration. // Mikrowaves. 1981. -N13. p.65-66.

208. Joss J., Waldfogel A. A method to improve the of radar measurements amounts of precipitation. // Proc. 14th Radar Met. Conf. -Tucson, 1970. -p.237-238.

209. Kelton G., Bricout P. Wind velocity measurements using sonic techniques. // Bull. Am. Met. Soc., 1964. -Vol.45, N 9. -p.571-580.

210. Kerr D.E.(ed).: Propagation of Short Radio Wafes. MIT Radiation Laboratory Series, v. 13, Mc Graf-Hill Book Company, N.Y., 1951.

211. Kostrov V.V., Bulkin V.V., Pervushin R.V. Statistical technique for calibration of joint radiometer and radar systems. // 6th Specialist Meeting on Microwave Radiometry and Remote Sensing of the Environment. Firenze, Italy, 1999.

212. Kostrov V.V., Bulkin V.V., Shchukin G.G. Gineotis S.P., Pervushin R.V. The Statistical Calibration of the АТС Radar's. // International Symposium on Precision Approach and Automatic Landing (ISPA -2000), Munich, Germany, 18-20 July, 2000.

213. Kostrov V.V., Pervushin R.V., Bulkin V.V. Decrease of Cross-Polarisation Interference Level in Radiometric Polarizing Measures // German Radar Symposium (GRS'2002), Bonn, Germany, 03-05 September, 2002. -p.523 -526

214. Levenson D.W. Radar test equipment. US Patent N2516060

215. Little G.G. On the delegability of fog, cloud, rain and snow by acoustic echo-sounding methode. // Y.Atm.Sci., 1972. -V.29. -p.749-755.

216. Marshall J.S., Hitscfeld W. The interpretation of the fluctuating echo for randomly distributor sealterers. Part. 1. // Can.J. Phus., 1953. -vol. 31. -p.962-994.

217. Marshall Y.M., Peterson A.M., Barnes A.A. Combing radar-acoustic sounding system. // Appl. Opt., 1972. -V.ll, N 1. -p.108-112.

218. Moore R.K., Classen Y.P. Scanning spaceborue synthetic aperture radar with integrated radiometer. / IEEE Trans. Acrosp. and Elektron syst., 1981. -V.17, N3. -p.410-412.- 272

219. Pear C.B. Echo simulator. US Patent N2781511.

220. Pete Nick Marinos. Linear antenna array synthesis from a specified far field power pattern. // Proc. Of Nat. Conf. 1964. -v. XX. -p.35-37.

221. Pikett C.E., Watkins C.D. Radar calibration by using free quency domain measurements. //13 Electron. Lett., 1977. -N17. p.514-516.

222. Pruppacher H.R. and Ritter R.L. A Semi-Imnirical Determination of the Shape of Cloud and Raindgrops. // J. Atmos.Sci. -1971. -vol.28. № 1. - P.86-94.

223. Rideout V.C. Radar equipment testing system. US Patent N2516060.

224. Rinchart R.E.,Frush C.L. Comparison of antenna beam patterns obtained from mear-fild test measurements and ground target scans. // 21st Conf. radar Mete-orol. Edmonton, Sept. 19-23, 1983, Prepr. -Boston, Mass., 1983. p.291-295.

225. Sanders J.M. Cross-polarisation at 18 and 30 GHz duck to rain. // IEEE Trans. An Antennes and Propag.-1971. -vol. AP-19. № 2.- P.273-277.

226. Schelkunoff S.A. Multircsonant cavity resonators. US Patent N2518383.

227. Schramm C.W. Pulse-echo testing system. US Patent N2510299.

228. Signal S.P. Acoustic Sounding in the Lower Atmosphere. // Y.Scient.Ind.Res. -1974.-V.33.-p.l 62-167.

229. Skolnik M.I., Sherman J.W., Ogg F.C. Statistically designed density-tapered arrays. // IEEE Trans., 1964. -v.AP-12, No 4. -p.408—417.

230. Smit K. Principles of Applied Climatology.- McGraw-Hill Book Company (UK) Limited, London, 1975.

231. Stagier A.F. Radar target simulars. GB Patent N1085071.

232. System for checking range accuracy for radars. GB Patent N2007060.

233. Thornes J.E. An objective aid for estimating the night minimum temperature of conccrete road surface. // Met.Mag., 1972. -101: 13-24.

234. Tromp S.W., Sargent F. A survey of human biometeorology. // W.M.O. Tech. Note 65, Geneva. -1964. -113pp.