автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.04, диссертация на тему:Применение доплеровскополяриметрических методов для исследования облаков и осадков

>

/

Сапожникова Наталия Михайловна

ПРИМЕНЕНИЕ ДОПЛЕРОВСКО-ПОЛЯРИМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБЛАКОВ И ОСАДКОВ

05.12.04 -Радиолокация и радионавигация

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1998

Работа выполнена в Московском Государственном техническом университете гражданской авиации.

Научный руководитель - Заслуженный деятель науки и техники РФ, профессор, доктор физико-математических наук КОЗЛОВ А.И.

Официальные оппоненты - Заслуженный деятель науки и техники, профессор, доктор технических наук ХОДАКОВСКИЙ В .А.

доцент, кандидат технических наук НЕЧАЕВ Е.Е.

Ведущая организация - Гос НИИ «Аэронавигация»

Защита диссертации состоится « » 1998 г. в на заседании

диссертационного Совета Д072.05.03 в Московском Государственном техническом университете гражданской авиации (125938, Москва, Кронштадтский бульвар,20). С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГГУ ГА.

Автореферат разослан « » 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета

доцент, кандидат технических наук Попов A.C.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Обеспечение высокого уровня безопасности и регулярности полетов воздушного транспорта представляет собой сложную комплексную задачу, включающую в себя, в частности, метеорологическое обеспечение.

Несмотря на то, что сложные метеорологические условия непосредственно являются причиной незначительного числа авиационных происшествий (АП), нельзя не принимать во внимание их влияние на возникновение ошибок экипажа и наземного персонала.

Для успешного выполнения каждого из этапов полета необходимы соответствующие метеорологические условия, а также прогноз их усложнения. К числу основных метеорологических факторов, усложняющих полет, относятся, в первую очередь, облака и связанные с ними явления, такие как сильные ливневые осадки, град, грозы, смерчи, шквалы, сдвиг ветра, турбулентность, атмосферное электричество, а также ограниченная видимость.

Информация с5 этих опасных метеоявлениях может быть получена различными методами, в частности, путем радиолокационного зондирования облаков и осадков. Использование доплеровских радиолокаторов, измеряющих статистические характеристики сигнала, отраженного от метеообъектов, является одним из наиболее перспективных направлений в радиолокационной метеорологии.

Доплсровские радиолокаторы дают возможность провести измерения скоростей движения частиц в метеообразованиях, скоростей движения воздуха, атмосферной турбулентности, распределения капель по размерам и др. Применение поляризационных методов при обработке информации, получаемой с доплеровского метеорадиолокатора, повышает возможности распознавания сигналов. При этом важной является проблема приведения

а

получаемой информации к виду, удобному для использования специалистами по метеорологии и физике атмосферы. Доплеровские радиолокационные методы имеют практическое значение только при наличии оперативных методов и средств обработки и представления данных измерений.

Именно проблеме оперативной обработки сигналов доплеровско-поляриметрического радиолокатора, посвящена данная работа.

Целью работы является разработка алгоритма обработки информации, получаемой от доплеровского радиолокатора непрерывного излучения, с учетом поляризационных измерений и его программная реализация в режиме реального времени; применение разработанного метода в экспериментальных исследованиях облаков и осадков.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

1,Оценка возможностей и перспектив применения методов радиолокационного зондирования облаков и осадков, анализ задач доплеровской поляриметрии в исследовании облаков и осадков.

2.Сравнителышй анализ доплеровских поляризационных радиолокаторов импульсного и непрерывного излучения.

3.Разработка алгоритма оперативной (в режиме реального времени) обработки сигналов доплеровско-поляриметрического радиолокатора непрерывного действия с частотной модуляцией.

4.Программная реализация разработанного алгоритма.

5.Применение метода оперативной обработки сигналов доплеровско-поляриметрического . метеорадиолокатора в экспериментальных исследованиях облаков и выпадающих осадков.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1.Предложен способ и алгоритм обработки доплеровских спектров путем определения типа спектра, последующего разделения бимодальных спектров на два мономодальных с целью получения микрофизических параметров осадков.

2.Разработан алгоритм и программное обеспечение оперативной обработки результатов доплеровско-поляризационных измерений для получения метеорологической информации в режиме реального времени.

3.Предложен способ представления результатов для дальнейшего анализа специалистами по метеорологии в виде вертикальных разрезов зондируемой атмосферы, выполненных в цвете, для основных радиолокационных и метеорологических характеристик, в том числе и при проведении поляризационных измерений.

Практическая значимость работы заключается в том, что

1 .Разработан комплекс средств обработки в режиме реального времени результатов доплеровско-поляриметрических измерений облаков и осадков, включающий алгоритм обработки данных измерений, его программное обеспечение, графический интерфейс представления результатов, средства передачи данных на персональные компьютеры.

2.0перативная обработка данных радиолокационных измерений обеспечивает возможность получения достоверной метеорологической информации для оценки фактического состояния атмосферы, а также для прогнозирования опасных для авиации метеоявлений.

3.Разработанный комплекс средств оперативной обработки данных доплеровско-поляриметрических радиолокаторов может быть легко

интегрирован в автоматизированную систему метеорологического обеспечения полетов.

На защиту выносятся :

1 .Алгоритм обработки в режиме реального времени данных измерений доплеровско-поляриметрического радиолокатора непрерывного излучения, работающего в диапазоне частот БМ.

2.Программа, реализующая предложенный алгоритм оперативной обработки поляризационной информации.

3.Слособ представления данных доплеровско-поляризационных измерений в режиме реального времени.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на Международной Научно-технической конференции «Современные научно-технические проблемы гражданской авиации» (Москва, 1996 г.), на научном семинаре в Международном исследовательском центре по телекоммуникации и радарам (г.Делфт, Нидерланды) в апреле 1997г. и неоднократно обсуждались на кафедрах ТЭРЭО ВС и физики Московского Государственного технического университета гражданской авиации.

Внедрение результатов работы. Основные результаты диссертационной работы внедрены в ГосНИИ «Аэронавигация», что подтверждено соответствующим актом, и в Международном исследовательском центре по телекоммуникации и радарам (г.Делфт, Нидерланды).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 работы.

Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников и приложений. Общий объем работы ( без приложений ) составляет 147 страниц, включая 21 рисунок и 7 таблиц. Список использованных литературных источников содержит 178 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении к работе показана актуальность исследований, сформулированы цель и задачи диссертационной работы, научная новизна и практическая значимость полученных результатов, кратко изложено содержание работы.

В первой главе проведен анализ методов радиолокационного исследования облаков и осадков.

Одной из задач радиолокационного зондирования облаков и осадков является задача определения концентрации и спектра размеров капель по характеристикам радиолокационного сигнала. Это возможно, так как частотный спектр мощности эхо-сигнала облаков и осадков повторяет по форме распределение частиц по скоростям с учетом их радиолокационной отражаемости.

Величина, характеризующая отражающие свойства единичного объема облаков и осадков и называемая радиолокационной отражаемостью X, связана со средней мощностью принимаемого сигнала соотношением :

.2

П**э«

тг-1

т2+ 2

где Рщ, - средняя мощность отраженного от метеоцели сигнала, определяемая из уравнения радиолокации

"" ~ 451П2тг2Я2 3о"' (2)

Рщр- мощность электромагнитных колебаний, генерируемая передатчиком;

С0- коэффициент усиления антенны;

О 0, <р0 - ширина диаграммы направленности антенны по точкам половинной мощности в двух взаимно перпендикулярных плоскостях;

Я - удаление отражающего объема облаков и осадков от радиолокатора; г] - удельная площадь обратного рассеяния;

К - коэффициент, учитывающий ослабление радиоволн в атмосфере на пути 27?;

к3ап - коэффициент заполнения отражающего объема частицами;

п

- потенциал радиолокатора, характеризующий его эффективность в обнаружении метеоцелей и зависящий от технических характеристик;

т - комплексный показатель преломления водяных частиц в диапазоне метеорадиолокатора.

Радиолокационная отражаемость Ъ облаков и осадков связана со спектром размеров капель N(0) следующим выражением:

оо

/лгда'ж (3)

где В - диаметр капли.

В результате анализа существующих аналитических соотношений сделан вывод, что распределение капель дождя по размерам наиболее точно описывается трехпараметрическим гамма-распределением:

где Ц см — диаметр капли; а,см"1 и Р,смч — параметры распределения; N0, м~3- концентрация капель. Другая важная микрофизическая характеристика — интенсивность осадков зависит от спектра размеров капель N(0) и скорости падения капель у поверхности земли КЦ) следующим образом:

¡^р^юоХо^о, (5)

п

о

где - плотность воды.

Вид функциональной связи между 2 и I зависит от закона распределения дождевых капель по размерам N(0) и скорости их падения \(В). и часто описывается эмпирической формулой.

Для случая пространственно однородных осадков, I спектр которых описывается гамма-распределением, эмпирически получена степенная зависимость между радиолокационной отражаемостью Z и интенсивностью осадков Г.

г = А1" (б)

В частности, широко применяется соотношение, полученное по экспериментальным данным Маршаллом и Пальмером:

(7)

г = 2оо/16.

где 2выражено в мм2'м 3 и /- в мм-час"1.

I При использовании для зондирования метеообразований доплеровского радиолокатора на его приемную антенну поступает эхо-сигнал, мгновенное значение которого описывается соотношением ( 2 ). На выходе фазового детектора доплеровского радиолокатора сигнал имеет вид :

N

(8)

И спектр сигнала р(Р) — Лр(у) повторяет по форме распределение проекций скоростей рассеивающих частиц с учетом вклада облученных частиц в радиолокационную отражаемость.

Рассмотренные соотношения положены в основу модели осадков, принятой при экспериментальных исследованиях В данной работе.

Показана также возможность использования поляризационных измерений для обнаружения несферических облачных частиц и осадков (крупных капель дождя, кристаллов льда, снежинок), так как рассеяние радиоволн несферическими частицами вызывает появление деполяризационной компоненты при работе радиолокатора с различными поляризациями. Этот фактор, а также различие в мощностях эхо-сигналов при изменении поляризаций указывает на возможность использования поляризационных измерений для детального исследования микроструктуры облаков и выпадающих из них осадков.

Во второй главе проведен сравнительный анализ допяеровских локаторов импульсного и непрерывного излучения (С\У), работающего в РМ диапазоне волн.

В общем случае минимальный распознаваемый сигнал определяется величиной термального шума Рп на приемнике радара, связанной с шириной полосы пропускания приемника В соотношением :

Р„-кТорВ, (9)

где к- постоянная Больцмана; Т^- температура шума на приемнике.

Частотная ширина полосы, связанная с разрешением но дальности РМ-С\У радаров, получается:

(10)

где / - частота выборок, - время развертки, N - количество выборок на одну развертку.

Ширина полосы пропускания импульсного радара может быть выражена в тех же величинах с заменой Т5 на г- ширину импульса.

Сравнение уровня шума импульсного и РМ-С\У радара приводит к следующему:

АРп = Ю1о§

(И)

Принятая мощность Рг в соответствии с уравнением радиолокации :

где и Сг - коэффициенты усиления антенн, соответственно передающей и приемной;

Я - длина волны радара; Р^ - излучаемая пиковая мощность; сг - эффективная отражающая поверхность цели; гл_. расстояние до цели.

Пиковая мощность связана со средней мощностью 1> как :

^Т. (13)

где Tr - период повторения импульсов, т- ширина импульса.

В случае FM-CW радаров пиковая передаваемая мощность

эквивалентна средней передаваемой мощности, т.к. Тг= т- Ts. Отношение

сигнал - шум для радаров FM-CW и импульсного (PULSE) :

СаР Со кТ В ~ кТ

SNRni-cv =ТГй=ТГ/^; (14)

СаТгР С су —

Так как для импульсных метеорологических радаров х ~ 1 мкс, в то время как для FM-CW радаров Т5 « 1 м, то есть уровень щума для обычного FM-CW радара на 30 дБ ниже, чем уровень шума у типичных импульсных радаров. Поскольку период повторения импульсов и время развертки обычно величины одного порядка, то отношение сигнал - шум сравнимо для обоих типов радаров. Преимуществом БМ-С\У радаров является то, что для получения такой же чувствительности, как у импульсных радаров, требуется малая передаваемая мощность.

Кроме указанных к преимуществам БМ-С\У радаров относятся также существенно меньшая минимальная дальность, которая определяется пересечением диаграмм направленности передающей и приемной антенн; высокая разрешающая способность; практически более гибкая система по выбору вариантов разрешения по дальности, разрешения по скорости, по максимальной скорости и величине излучаемой мощности; простота, компактность, меньшая стоимость; отсутствие блоков высокого напряжения; низкий уровень помехи (шум), излучаемый оборудованием.

Несмотря на некоторые недостатки радаров, такие как

обязательное требование разъединения антенн и недостаточное количество

разработанной аппаратуры и средств обработки сигнала и интерпретации принятых с радара данных, именно доплеровские радиолокаторы непрерывного излучения, особенно доплеровско-поляриметрические локаторы имеют широкие перспективы в метеорологии.

Однако, одним из основных ограничений при использовании поляриметрии является то, что исследуемая радиолокационная цель не должна иметь доплеровской скорости. Если цель движется, то появляется проблема при поляриметрических измерениях, так как для выбранной поляризационной пары параметры рассеивания радиолокационной цели зависят от фазы и амплитуды принятого радаром сигнала. Доплеровская скорость может быть определена по изменению фазы принятого радаром сигнала при неизменной поляризации на передающей и принимающей антеннах.

Второй проблемой при использовании доплеровско-поляриметрического радара является определение того, что является причиной изменения фазы - расположение цели или ее поляриметрическая зависимость. Последняя определяется изменением поляризации на одном из двух каналов: передающем или принимающем.

Непосредственное комбинирование доплеровских измерений и поляриметрии пока не представляется возможным. Однако, если доплеровская скорость известна, то на принимаемом радаром сигнале может быть выделено изменение фазы. Таким образом исследуемая цель становится неподвижной, следовательно может применяться поляриметрия.

Цель радара может иметь некоторую радиальную скорость, которая называется доплеровской скоростью. Доплеровская поляриметрия включает в себя одновременное определение и доплеровской скорости, и параметров рассеяния для движущейся, поляризационно зависимой радиолокационной

цели. Предполагается, что параметры рассеяния радиолокационной цели не изменяются в течение времени измерения.

Противоречия возникают также при переключении поляризаций, так как доплеровская скорость измеряется при фиксировании поляризации на передающем и приемном каналах, а для измерения параметров рассеяния необходимо переключение поляризаций.

С учетом всех указанных противоречий был сформирован ряд условий проведения одновременных доплеровских и поляризационных измерений, названный доплеровско-поляриметрический принцип.

Третья глава посвящена разработке алгоритма обработки данных измерений доплеровско-поляриметрического радиолокатора непрерывного излучения. Алгоритм разработан для обработки результатов измерений FM-CW радара 10-ти сантиметрового диапазона (DARR), находящегося в Международном исследовательском центре по телекоммуникации и радарам (г.Делфт, Нидерланды). Это исследовательский стационарный метеорологический радар, имеющий две антенны. Диаметр передающей антенны равен 4,28м, диаметр приемной антенны составляет 2,12 м. Ширина диаграммы направленности антенн: передающей = 1,5° и приемной <дг = 3°. Эквивалентная ширина диаграммы направленности радиолокатора равняется 1,9°. Антеннами можно управлять по азимуту и по оси наклона, что позволяет устанавливать требуемый угол места.

Поляризаторы позволяют чередовать (изменять, переключать) поляризацию передающей и приемной антенн непрерывно и независимо.

Угол поляризации q> является синусоидальной функцией времени:

Р(') = <Pr + fW ' sin(2/P ■ г), (16)

где - частота поляризатора, (ртах ~ максимальное отклонение угла поляризации,

<р - начальное положение поляризатора (для механического поляризатора).

Частота поляризатора равна 25 Hz, что соответствует периоду 40 мс. Начальная поляризация <рг зависит от углового положения оси наклона, и может принимать значения между 0° и 90°.

DARR снабжен специализированным комплексом вычислительной техники для обработки получаемых данных в режиме реального времени, что позволило осуществить реализацию алгоритма обработки поляризационных измерений.

Концепция разработанного метода состоит в разделении и последующей комплекса и имеющих три поляризационные составляющие -раздельной обработке данных, поступающих непрерывным потоком с измерительного горизонтальную, вертикальную и кросс-полярную (рис. 1).

Принятые от ячеек дальности первичные данные преобразуются в спектры частот с использованием быстрого преобразования Фурье (БПФ): прямое (вещественный формат переводится в упакованный комплексный)

п=0

обратное (упакованный комплексный формат переводится в вещественный)

С„ = 2 • rfdft(Cj при т = 0, N -1,

(17)

где

Ст ~N ■ ridft(Cm) при ж = 0,N -1

(18)

где

Рис. Структурная схема разработанного блока программы для обработки поляризационных измерений

" О

N - количество элементов вещественного формата.

Затем происходит разделение поляризационных измерений для формирования доплеровского спектра, также с помощью БПФ, но уже на отдельно взятой поляризации (горизонтальной, вертикальной, кросс-полярной). При этом могут быть получены различные виды спектров ( рис.2].

Для воссоздания достоверной физической картины выпадающих осадков по их доплеровским спектрам производится анализ спектров на бимодалыюсть, разделение бимодальных спектров на два мономодальных и расчет всех характеристик - доплеровской скорости, радиолокационной отражаемости, дифференциальной отражаемости, линейного деполяризационного отношения - для распределения, относящегося по отдельности к каждому пику в бимодальном спектре. Так как изначально характер и причины получения бимодального спектра неизвестны, то проверка спектра на бимодальность делается для всех измерений, производимых в режиме реального времени.

При этом хорошо обрабатываются и интерпретируются спектры, показанные на рис.2,а и рис.2,б. Для обработки спектра, представленного на рис.2,в, необходима дополнительная настройка параметров процесса для повышения чувствительности системы. Разделение полностью перекрытых спектров (рис.2,г) с помощью предлагаемой методики не представляется возможным.

Удельная мощность

\ а) полностью раздельные спектры

Скорость, м/с

Удельная мощность

\ б) частично перекрытые спектры

Скорость, м/с

Скорость, м/с

в) полностью перекрытые спектры, лишь около основного пика наблюдается асимметрия

Гауссовый спектр

г) полностью перекрытые спектры

Скорость, м/с

Рис. 2. Примеры доплеровских спектров частот

Методика определения типов спектров следующая :

5 (й)

1) определяется абсолютный

максимум для всех пиков, присутствующих в спектре. Определяется шаг сканирования Ш, равный 0,1 абсолютного максимума;

(О

5(о>)

2) реальный спектр обрезается снизу на величину помехи, равную уровню шума плюс З-Ш;

3) далее производится поиск второго максимума (если он есть), используя шаг сканирования Н5 для движения к основанию спектра, то есть используется принцип

нахождения разрыва между малым и большим пиком.

Поиск производится пошагово до достижения минимального уровня спектра. Если разрыв не был обнаружен, спектр считается мономодальным.

Для анализа доплеровского спектра вычисляются его основные спектральные моменты:

1) нулевой момент, представляющий из себя интеграл плотности

мощности но ширине полосы сигнала :

^ = (19)

я

где - плотность мощности сигнала; V - скорость движения частиц; В - ширина полосы сигнала.

Эта характеристика, также называемая отраженной мощностью или средней рассеянной мощностью, используется для определения водности облаков или интенсивности осадков.

2) первый момент: •

1 с

¿'й ч

Это средняя доплеровская скорость, связанная со средней скоростью движения частиц, обусловленного скоростью гравитационного падения гидрометеоров и влиянием ветра.

Проведение поляриметрических измерений осадков дает возможность определить дифференциальная отражаемость которая используется в данной работе для оценки среднего размера капель в дожде:

2* = 101ов|=

(21)

где Ры,| - модуль средней мощности отраженного сигнала на горизонтальной поляризации;

- модуль средней мощности отраженного сигнала на вертикальной поляризации.

Определяется также линейное деполяризационное отношение :

¿* = Ю1о8-=т (22)

где 1^1 — модуль средней мощности кросс-полярной составляющей отраженного сигнала.

Параметр Ьаг чувствителен к форме частиц и их ориентации в пространстве. Так как сферические частицы не имеют различий в кросс-полярном сигнале, а сфероидные частицы будут давать такое отличие, это позволяет производить определение формы метеочастиц.

Результаты работы программы, реализующей описанный алгоритм, представляются в удобном для пользователя графическом виде на экране монитора непосредственно во время измерений.

В четвертой главе приводится описание графического интерфейса, предназначенного для вывода обработанных данных (включая поляризационные характеристики) метеорологических измерений в виде вертикального разреза зондируемого облака, выполненного в цвете (рис. 3, 4, 5). Все данные, полученные после обработки, сохраняются в файлах и могут быть использованы для дальнейшей обработки различными программами обработки графической информации. Предоставлена также возможность интерпретировать данные в различных диапазонах цветных шкал для различных значений выводимых величин, в различных масштабах времени, а также делать определенные выборки: по метеопараметрам, областям и параметрам выборки.

Далее в четвертой главе представлены некоторые примеры применения разработанного комплекса средств обработки данных доплеровско-поляриметрических измерений облаков и осадков. Дана интерпретация полученных результатов с учетом связи параметров доплсровского спектра и поляризационных характеристик осадков с их микроструктурой и метеорологическими процессами, происходящими в атмосфере.

В приложениях к работе приведены вспомогательные материалы, тексты программ обработки поляриметрических измерений при зондировании облаков и осадков, а также некоторые результаты радиолокационных измерений реальных атмосферных осадков.

Авсигеез Рагате1егз Асйопа

Рис. 3. 23 апреля 1996 года - начало измерений в 11 часов ( 1 -часовая шкала )

Рис. 4. 23 апреля 1996 года - начало измерений в 12 часов Г 1-часовая шкала >

Resources Parameters

Actions i

-2.0 -i.3 -0.7

0.7 1.3

11 2.7

Рис. 5. Зондирование атмосферы без выпадении осадков ( 27 марта 1997 года)

Заключение

Исследования облаков и связанных с ними явлений, усложняющих полет воздушных судов, таких как сильные ливневые осадки, град, грозы, турбулентность, а также ограниченная видимость, имеют важное значение для повышения безопасности и регулярности полетов.

Так как решающим фактором для формирования осадков является наличие в облаках ледяных кристаллов и переохлажденных водяных капель, необходимо установить присутствие таких частиц в исследуемом облаке.

Дистанционное зондирование атмосферы с помощью метеорологических измерительных комплексов, включающих помимо доплеровских радиолокаторов также светолокационные и радиометрические средства, позволяет получать значительный объем информации об исследуемом метеообъекте. При этом наиболее эффективным средством ■ исследования микроструктуры крупнокапельной фракции облака и выпадающего дождя, а также обнаружения несферических частиц (градин, кристалликов льда, снежинок, крупных капель дождя) являются доплеровско-поляризационные измерения при наличии оперативных методов обработки данных.

Основные результаты выполненных в диссертационной работе научных исследований следующие:

1. Сравнение доплеровских метеорологических радаров непрерывного излучения (С\У), работающих в диапазоне волн РМ, с широко применяемыми импульсными показало, что при одинаковой чувствительности БМ-САУ радары имеют существенно меньшую минимальную дальность, более высокую разрешающую способность, гибкую систему выбора разрешения по дальности, скорости и величине излучаемой мощности, низкий уровень шума, а также меньшие габариты, массу, стоимость.

2. Для получения и обработки данных радиолокационных измерений в режиме реального времени целесообразно использовать специализированный комплекс вычислительных средств. Так, Делфтский исследовательский метеорологический радар непрерывного излучения (DARR) имеет вычислительный комплекс, включающий компьютерную систему Concurrent, процессор предварительной обработки (векторный ускоритель), периферийные устройства.

3.Проблема применения поляриметрических измерений облаков и осадков при наличии доплеровской скорости гидрометеоров решена путем использования зависимостей изменения фазы и амплитуды сигнала радара с парами поляризационных измерений.

4.Разработан алгоритм обработки доплеровской радиолокационной информации в режиме реального времени, позволяющий производить логическое разделение типов спектров ~ выделение бимодальных спектров и разделение их на мономодальные.

5.Дополнительно разработан алгоритм обработки поляриметрических измерений при сохранении всех вычислительных возможностей системы.

6.Программное обеспечение алгоритма доплеровско-поляриметрической обработки разработано в среде Unix на языке программирования С с использованием специализированных программных средств ускорения обработки данных для компьютеров, входящих в измерительно-вычислительный комплекс. И. показана эффективность применения таких средств для быстродействия обработки информации при проведении вычислений в режиме реального времени..

7.Разработаны рекомендации по использованию вычислительных ресурсов комплекса для обеспечения максимально возможной точности и

информативности обработки данных в режиме реального времени как без учета поляриметрических измерений, так и при их использовании.

8-Предложено использование графического интерфейса для представления в виде вертикальных разрезов зондируемого облака, выполненных в цвете, с использованием поляризационных характеристик Zdr и Ldr что дает возможность получения необходимой пользователю метеорологической информации непосредственно во время измерений.

9.Предоставляется возможность передачи получаемых в режиме реального времени данных из специализированного измерительно-вычислительного комплекса на персональные компьютеры с операционными средами DOS или WINDOWS, имеющие широкую гамму периферийных устройств, средств обработки и представления обработанной информации.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1 .Сапожникова Н.М. Спектрально-поляризационный метод исследования микроструктуры и диагностических процессов, протекающих в облаках при выпадении осадков. -Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Современные научно-технические проблемы гражданской авиации».-М.: МГТУ ГА,1996, с. 141.

2.Сапожникова Н.М. Метод обработки доплеровского спектра скоростей для получения информации о структуре осадков. -В сб.: Методы и средства дистанционного зондирования. -М.: МГТУ ГА, 1997, с.91-96.

3.Сапожникова Н.М. Повышение информативности результатов зондирования осадков при применении доплеровско-поляризационных измерений. -В сб.: Методы и средства дистанционного зондирования. -М.: МГТУ ГА, 1997, с.97-99.

4.Sapozhnikova N.M. Development of real-time software for bimodal polarisation measurements. -Delft University of Technology, 1997. - 73 pp.

Соискатель