автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.14, диссертация на тему:Радиометрическая система с компенсацией внешних аддитивных помех

На правах рукописи УДК 681.3:621.396.96

РОСТОКИНА ЕЛЕНА АНАТОЛЬЕВНА

РАДИОМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА С КОМПЕНСАЦИЕЙ ВНЕШНИХ АДДИТИВНЫХ ПОМЕХ

Специальность 05.12.14 - Радиолокация и радионавигация

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2005

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

Научные руководители: доктор физико-математических наук,

профессор Щукин Г. Г. «

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Лукин Д. С.

кандидат технических наук, доцент Старых А.В.

Ведущая организация: Военно-космическая академия

им. А.Ф. Можайского

Защита состоится 2006 г. в "ДУ^часов на

заседании диссертационного Совета Д 223.011.02 в Московском государственном техническом университете гражданской авиации по адресу: 125838, Москва, Кронштадтский бульвар, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУГА.

Автореферат разослан 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 223.011.02,

к.т.н., доцент ____ А.С. Попов

ЫШ^—

1 Общая характеристика работы

1.1 Актуальность работы

В настоящее время интенсивно развиваются и находят все более широкое применение в научных исследованиях и хозяйственной деятельности методы дистанционного зондирования окружающего пространства. Стимулом к развитию и внедрению этих методов служит возрастающая актуальность научных и практических задач, связанных с комплексным изучением и освоением крупных регионов, исследованием и рациональным использованием природных ресурсов, контролем, охраной и управлением состояния объектов природной среды, изучением процессов взаимного влияния атмосферы, океана, суши, ледников для решения проблемы повышения точности долгосрочного прогноза погоды и оценки климатических тенденций.

Радиотехнические системы, позволяющие оперативно определять состояние окружающего пространства и численные данные о параметрах среды, представляют собой особый класс радиоизмерительных систем.

Используемые в радиотехнических системах радиометрические методы исследования окружающего пространства позволяют определять физические параметры зондируемой области по величине мощности создаваемого ей радиотеплового излучения, которая, в свою очередь, оценивается по уровню мощности сигнала на выходе антенны,ра-диометрической системы - по величине антенной температуры. Поэтому точность определения параметров исследуемой области зависит как от степени чувствительности приемника, так и от направленных свойств антенны.

Антенная температура на входе радиометра содержит помеховые компоненты, обусловленные ограниченной пространственной селективностью антенны и неоднородностью протяженного фона, окружающего систему. Разработка методов уменьшения или компенсации помеховых составляющих антенной температуры радиометрической системы -важная задача повышения точности дистанционного зондирования окружающего пространства.

1.2 Состоянию проблемы

Проблема, решение которой предлагается осуществить в данной работе, состоит в разработке эффективного способа компенсации помеховых составляющих антенной температуры радиометрических систем в условиях действия внешних аддитивных помех. Известны три основных подхода к ее решению:

1) послеэкспериментальная "ТР^ТИРОВКЯ рдзутугатпя на основе известных статистических данных пс| велииййЛОДШёховых компонент

БИБЛИОТЕК/

СИ #»

•ЗЁШ

антенной температуры;

2) уменьшение уровня аддитивных помех путем разработки антенн с повышенной пространственной селективностью;

3) построение радиометрической системы с компенсацией аддитивных внешних помех.

Послеэкспериментальная корректировка результатов основана на принятии упрощенных моделей излучения и использовании априорных данных по зондируемой области и окружающему пространству. Такой способ, к примеру, используется при оценке погрешности результатов зондирования атмосферы. При этом среднеквадратическая погрешность оценки радиояркостной температуры фона при неизменных условиях проведения измерений принимается равной 10%, что при современном уровне чувствительности приемников составляет 30 - 50% суммарной погрешности определения радиояркостной температуры.

Разработка антенн с малым уровнем бокового и заднего излучения не обеспечивает полного решения проблемы, т.к. в выходном сигнале системы присутствуют составляющие, обусловленные собственным шумовым излучением антенны.

Третьим и наиболее эффективным способом разрешения информационного сигнала является разработка радиометрических систем, осуществляющих компенсацию помеховых составляющих антенной температуры за счет формирования дополнительного компенсирующего сигнала. Известны методы, использующие угловое и поляризационное разрешение при формировании компенсирующего сигнала, но они имеют ограничения по применению, в частности, угловое разрешение эффективно в случае измерения радиояркостного контраста малопротяженных объектов, при использовании поляризационного метода наблюдается сильная зависимость результатов измерений от поляризационных свойств окружающей среды и антенны, а также неполная компенсация аддитивных помех, формируемых за счет приема фонового излучения из верхнего полупространства.

1.3 Цель работы и задачи исследования

Цель настоящей работы заключается в разработке принципа построения радиометрической системы, реализующей пространственное выделение информационного сигнала в условиях действия внешних аддитивных помехообразующих факторов, с последующей компенсацией помеховых компонент входного сигнала.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1) осуществить теоретическое обоснование возможности разрешения информационного сигнала РМС путем формирования дополнительного входного сигнала компенсации при приеме излучения из области

рассеяния основного канала антенны с последующей реализацией разностных измерений;

2) сформулировать требования к направленным свойствам дополнительного антенного канала с целью реализации пространственного разрешения информационного сигнала и компенсации составляющих входного сигнала, обусловленных действием внешних помех;

3) провести анализ возможности применения многомодового режима приема для формирования двух диаграмм направленности на одной апертуре для реализации радиометрической системы с компенсацией внешних аддитивных помех;

4) разработать структурную схему радиометрической системы, обеспечивающей схемную компенсацию помеховых компонент входного сигнала при наличии двух сигналов: основного и сигнала компенсации на выходе антенной системы;

5) экспериментально оценить возможности компенсации аддитивных помех при проведении радиометрических измерений с помощью двухканапьной антенной системы;

6) проверить эффективность применения двухканальной системы с компенсацией внешних помех для исследования неоднородных протяженных источников радиошумового сигнала и измерения радиояркостно-го контраста малопротяженных источников.

1.4 Научная новизна

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

1) разработан принцип построения радиометрической системы, в которой использован метод пространственного разрешения информационного сигнала на фоне внешних аддитивных помех путем формирования в одном устройстве приема дополнительного входного сигнала, адекватного помеховой составляющей входного сигнала основного канала с последующей схемной компенсацией в системе;

2) рассмотрено применение многомодового режима работы приемной антенны для формирования двух диаграмм направленности на одной приемной апертуре для реализации требуемых характеристик направленности двухканальной антенны радиометрической системы с компенсацией внешних аддитивных помех;

3) разработан способ оценки погрешности компенсации аддитивных помех в двухканальной РМС по направленным характеристикам антенны с учетом энергетических соотношений мод во входном устройстве;

4) разработано устройство разделения входных сигналов основного и дополнительного каналов двухканальной зеркальной антенны РМС -модовый разделитель.

1.5 Практическая ценность

Практическая ценность работы заключается в том, что

1) предложено схемное решение для двухканальной радиометрической системы, с компенсацией внешних аддитивных помех;

2) разработана двухканальная зеркальная антенна радиометрической системы, обеспечивающая двухмодовый режим приема с разделением сигналов в модовом разделителе;

3) проведена оценка и экспериментальные исследования направленных характеристик двухканальной системы;

4) на основе проведенных исследований даны рекомендации по практическому применению двухканальной радиометрической системы с пространственным разрешением входного сигнала.

1.6 Реализация и внедрение результатов

Исследования и практические разработки, выполненные в диссертационной работе, являются частью научно-исследовательских работ, выполненных в рамках хоздоговорных НИР №2973/03 (2003г) и №3137/04 (2004г), проводившихся с Муромским заводом радиоизмерительных приборов; Г/Б НИР Научно-технической программы Минобразования РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» - «Методы и устройства активно-пассивной радиолокации, их применение в автоматизированных системах обеспечения безопасности летательных аппаратов» (2003-2004гг., код проекта 205.05.01.057. № гос. per. 01200110088),а также в рамках фанта Президента РФ по поддержке молодых российских учёных и ведущих научных школ Российской федерации (2004-2005гг., код НШ-1793.2003.5).

Результаты исследований и их практической проработки были внедрены в работах ОАО «МЗ РИП» и в учебном процессе МИ ВлГУ в дисциплине «Проектирование радиометрических систем».

1.7 Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

1) Всероссийской научной конференции "Дистанционное зондирование земных покровов и атмосферы аэрокосмическими средствами" (Муром 2001);

2) Всероссийской школе-конференции 'Дифракция и распространение волн" (Москва, 2001г.);

3) Всероссийской конференции, посвященной памяти Г. Г. Самойло-вича "Аэрокосмические методы и геоинформационные технологии в лесоведении и лесном хозяйстве" (Москва, 18-19 апреля 2002г.);

-74) XX Всероссийской конференции по распространению волн (Н. Новгород, 2002г.);

5) Всероссийской научной конференции - семинаре "Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике" (Муром 1 - 3 июля 2003г.);

6) Всероссийской конференции - "Дистанционное зондирование земных покровов и атмосферы аэрокосмическими средствами'' (С. - Петербург 16-18 июня 2004г.);

и ежегодных научно-технических конференциях Муромского института Владимирского государственного университета (2001 - 2005гг.).

1.8 Публикации по теме диссертации

Основное содержание работы опубликовано в 11 работах.

1.9 Структура и объем диссертационной работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 113 страницах и иллюстрированных 24 рисунками и 4 таблицами, а также списка литературы из 84 наименований.

1.10 Основные положения, представляемые к защите:

1. Способ построения радиометрической системы, реализующей пространственное разрешение информационного сигнала на фоне внешних аддитивных помех, путем формирования дополнительного сигнала компенсации за счет приема дополнительным антенным каналом сигнала из угловой области рассеяния с последующей реализацией дифференциальных измерений в системе.

2. Результаты моделирования и экспериментальных исследований характеристик двухканальной зеркальной антбнны, реализующей прием основного сигнала и сигнала компенсации за счет осуществления двух-модового режима в облучателе антенны с последующим их разделением в разделителе мод.

3. Способ оценки погрешности компенсации внешних аддитивных помех в двухканальной РМС при использовании интегральных характеристик излучения с учетом энергетических соотношений между модами в разделителе мод.

4. Результаты лабораторных исследований эффективности работы радиометрической системы, реализующей пространственное выделение информационного сигнала в Условиях аддитивного действия по-мехообразующих факторов, включающие в себя оценку выделения ра-диояркостного контраста, оценку компенсации действия локальных помех, расположенных в ближней боковой области антенны и изменения состояния окружающего фона.

2 Содержание работы

Во введении обосновывается актуальность работы, рассматривается общее состояние проблемы, сформулированы цель и основные задачи диссертации, приведено краткое содержание работы.

В первой главе диссертации проанализированы внешние помехо-образующие факторы в работе радиометрических систем.

В первом разделе на основе уравнения антенного сглаживания классифицированы аддитивные помехи, присутствующие во входном сигнале радиометрических систем, причиной возникновения которой является ограниченная селективность антенны. Подробно рассмотрены факторы, определяющие их появление: фоновое излучение, дискретные источники мощного шумового излучения, расположенные в области рассеивания антенны, изменение состояния подстилающей поверхности в условиях выпадения осадков. В результате проведенного анализа было предложено уравнение для антенной температуры с учетом всех входящих помеховых компонент для оценки эффективности способов разрешения информационного сигнала:

Та = [Т,,Л\ - 7]+[Тф„М + Тф Аг>1+1 + А тф1,р,г7?}+тй{\ -/?),

I

где Тф, в и Тф, И -усредненное значение радиояркостной температуры фонового излучения по верхнему и нижнему полупространству области рассеивания ДН антенны соответственно; ДТЯ, -усредненная ра-диояркостная температура /'-ого источника сильного излучения в области рассеивания антенны по угловому размеру fi„ i этого источника; ДТФф И -абсолютное приращение радиояркостной температуры подстилающей поверхности, обусловленной изменением ее излучательных свойств в условиях выпадения осадков;

Во втором разделе рассмотрена численная корректировка результатов радиометрических измерений на основе известных статистических данных по величине помеховых компонент антенной температуры. В основу метода заложено использование приближенных моделей фонового излучения, погрешность оценки значения которого в случае зондирования атмосферы при неизменности условий проведения измерений принималась в пределах 10%. Приведена оценка относительного вклада данной погрешности в суммарную погрешность оценки величины радиояркостной температуры Та. Показано, что при использовании метода, в котором шкала приемника градуируется в значениях антенной температуры при его высокой чувствительности, погрешность оценки фонового излучения становится преобладающей. Так при использовании "квази-

нулевого" радиометра с чувствительностью ст7 = 0.0 Ж ее вклад в суммарную погрешность составил 50%.

В третьем разделе рассмотрены варианты конструктивного решения антенн радиометрической системы, обеспечивающие уменьшение помехового сигнала за счет приема уровня бокового и заднего излучения. Проведенный анализ показал, что решение указанной задачи свя-» зано со значительным усложнением конструкции антенны. Однако, такой

способ не обеспечивает полного исключения помеховых составляющих входного сигнала.

Во второй главе проведен анализ способов выделения информационного сигнала при реализации в радиометрических системах компенсационных методов, осуществлена разработка радиометрической системы, реализующей пространственное разрешение информационного сигнала, рассмотрены вопросы схемного исполнения и точности.

В первом разделе рассмотрен способ выделения информационного сигнала при реализации в радиометрических системах компенсационных методов, основанных на поляризационном и угловом разрешении при формировании компенсирующего сигнала. Проанализированы возможные ограничения данных методов. Так угловое разрешение применимо только при измерениях радиояркостного контраста малопротяженных объектов, а метод поляризационного разрешения в известных его схемных реализациях неэффективен при компенсации фонового излучения из верхнего полупространства и характеризуется сильной зависимостью результатов измерений от поляризационных свойств окружающей среды и антенны.

Во втором разделе рассмотрен метод пространственного разрешения входного сигнала, путем формирования сигнала компенсации при приеме излучения дополнительным антенным каналом из области рассеяния антенны, предложена схемная реализация радиометрической системы, содержащей модуляционный радиометр и антенную систему, состоящую из антенны с двухмодовым облучателем (рисунок 1).

Рисунок 1

Радиометрическая система содержит антенную систему с разделителем мод (МР), расположенным в фокусе зеркала или в геометрически необходимой точке, который имеет основной канал 1 для формирования приема по главной области в форме, удовлетворяющей ее тактикто -техническим данным, и дополнительный канал 2, формирующий угловую зависимость с практически отсутствующим главным лепестком. При этом энергия помехонесущих сигналов, поступающих в МР по дополнительному каналу 2, приблизительно равна энергии помехонесущих сигналов, поступающих через боковую область приема в антенну А по основному каналу 1. Антенна А через модовый разделитель и направленный ответвитель (НО), включенный в основной канал 1, соединена с модулятором (М). К боковому плечу НО подключен источник высокостабильного шумового сигнала (ГШ), который предназначен для формирования пилот-сигнала. Ко второму плечу модулятора М подключен дополнительный антенный канал 2. Выход модулятора М соединен последовательно с приемно-усилительным блоком (ПУБ) и квадратичным детектором (Да2). Выход квадратичного детектора подключен к синхронному детектору (СД). Модулирующее напряжение на синхронный детектор СД и на модулятор М формируется генератором опорных напряжений (ГОН). Выход с СД подключен к индикатору (И).

Основные соотношения описывающие работу системы следующие:

-сигнал на выходе синхронного детектора определяется разностью сигналов, поступающих на вход 1 и 2

Ш = Кх{Тпр+Ьи0 -Тгш+Тосн)-К2{Тпр+Тдоп),

где Тпр- шумовая температура собственно приемной системы, К,

Тгш - шумовая температура генератора шума, К,

LH0, - переходное затухание направленного ответвителя, дБ,

Ki, К2- коэффициенты усиления в первый и второй полупериоды соответственно,

Toa, - температура антенны, принимаемая по основному каналу;

Тдоп - температура антенны, принимаемая по дополнительному каналу.

Отсюда выражение для шумовой температуры антенны можно представить в виде

А Та ~ (Тосн - Тдо„) ~ — — л,-л2

Представленные соотношения справедливы при следующих условиях:

- мощность, принимаемая дополнительным антенным каналом из угловой области, соответствующей главному лепестку ДН антенны основного измерительного канала, равна 0;

- суммарная мощность сигнала на выходе канала формирования компенсирующей компоненты абсолютно точно совпадает с мощностью

аддитивной помеховой составляющей сигнала основного измерительного канала.

Для оценки степени выполнимости этих условий введены два интегральных параметра: интегральный параметр, характеризующий величину потерь сигнала из области главного лепестка ДН основного антенного канала Д,., и интегральный параметр, характеризующий степень адекватности принимаемого излучения дополнительным и основным антенным каналом по угловой области боковых и задних лепестков ДН А«

6,3

а*-

]К„(е}2 81пт - ] \р(ктщ2 втш

о о

'я в,.

где вал - угловой размер главного лепестка ДН основной антенны. При оптимальных параметрах антенны: Д,л =1, Д6>3 = 0 в выходном

сигнале радиометрической системы отсутствуют составляющие помех.

В третьем разделе проанализирован вопрос точности реализации радиометрической системы при реальных, отличных от оптимальных, параметрах антенны.

В третьей главе рассмотрен принцип построения антенны, проведены теоретические и экспериментальные исследования двухканаль-ной антенны радиометрической системы, обеспечивающей компенсацию помеховых составляющих антенной температуры за счет адекватности уровня боковой области приема ДН основного и дополнительного каналов облучателя двухмодовой антенны.

В первом разделе сформулированы основные требования к антенне радиометрической системы при реализации принципа пространственного разрешения информационного сигнала в условиях действия аддитивных внешних помех.

Во втором разделе проведен анализ возможности применения мно-гомодового режима приема и обоснован выбор синфазно-противофазного режима возбуждения приемной апертуры, где основной режим измерения осуществляется при синфазном возбуждении раскры-ва зеркала волной Нц в круглом волноводе, а режим формирования сигнала компенсации помеховых составляющих антенной температуры радиометрической системы - при противофазном возбуждении зеркала волной Ео1.

-12В третьем разделе осуществлено моделирование ДН антенны радиометрической системы, формирующей две диаграммы направленности на одной приемной апертуре для формирования сигнала компенсации.

Для проверки правильности полученных моделей ДН были проведены экспериментальные исследования на частоте 9,27ГТц для следующих устройств (рисунок 2):

43 4* Я <0

а) б)

Рисунок 2

а) двухмодовая зеркальная антенна диаметром 350мм и фокусным расстоянием 240мм;

б) двухмодовый конический рупор с эллиптическим раскрывом в плоскости с размером апертуры 92мм;

в) двухмодовый конический рупор длиной 200мм с эллиптическим раскрывом в плоскости с размером апертуры 112мм;

г) волноводный излучатель с круглым раскрывом диаметром 30мм.

На рисунке введены следующие обозначения: 1-ДН при приеме на волне Ни, 2 - ДН при приеме на волне Е0,. Точки отражают экспериментальные результаты измерений на волне Ни, квадраты - на волне Е01,

Снятые экспериментальные и расчетные ДН при двухмодовом режиме возбуждения дали хорошее согласие. Оценка полученных результатов показывает, что для исследованных устройств минимально достижимый уровень погрешности компенсации помеховых компонент антенной температуры радиометрической системы при разностном методе приема составит 0,12 от величины самой помеховой компоненты при уровне потерь информационного сигнала равном 0,22.

Для рассмотренных выше устройств приема были получены значения интегральных параметров промоделированных ДН, которые сведены в таблицу._

Диаметр раскрыва ,мм А»

30 0.937 0,012

92 0,922 0,242

112 0.980 0,125

700 0,845 0,013

Данные таблицы показали, что диаметр раскрыва антенн влияет на значения интегральных параметров, которые отличаются от оптимальных. Это объясняет потери в информационном сигнале и неадекватность приема фонового излучения обоими каналами радиометрической системы.

В четвертом разделе рассмотрен вопрос обеспечения требуемой точности измерений при реализации адекватной компенсации помехово-го сигнала, принимаемого по области рассеяния ДН основного антенного канала. Данная задача сводится к определению энергетических соотношений волн Нц и Е01 в поле раскрыва двухканальной системы, которое создается разделителем мод. Принято свойства открытого конца волновода характеризовать поперечником возбуждения или эффективной поглощающей поверхностью. Используя формулы, полученные в приближении Гюйгенса, были выведены соотношения для оценки характеристик волн Нц и Е01 Проведено численное моделирование характеристик излучения данных типов волн облучателя диаметром 30мм при длине волны А - з 2см .Результаты представлены на рисунке 3, где под а) характеристики излучения открытого конца волновода на волне Ни для случая электрического (1) и магнитного поля (2); под б) характеристика излучения открытого конца волновода на волне Е0ь под в) разностная характеристика излучения по основному и дополнительному каналу двух-модовой двухканальной антенны.

«Я ' •Я 011 04 0« •я -о ох •л

03 •31

*я

М1 он 011! •л 00 о» 00

\ ! \

г- т

71 I-

А-*

\

>•4

-ч-

I !

_ _4

ол 01В ч»

01» 0Л1

0-105

ми

ил ом

зов ош ом ом

01» ош» •га М14 •007

о

• )

V

-П Л

щ, \

1 г;

о »

л

И27*«54в73 11И» 101117 ШШШ1ЯШ171 1»

Д».

О 9 10 37 » в Я <3 71 «1 М » 10» |П I» Ш1« 1И Ш1111» Л. . I».

О ЮЗОЭОЛЭОЛОТОЮМ 1Ш|Ю1301Э01<1>301Ш1ТС1Я01М)За0

г».

В)

Рисунок 3

Полученные результаты показывают, что компенсация фонового излучения в радиометрической системе, принимаемого по основному входному каналу может быть проведена с высокой степенью точности порядка сотых долей яркостных температур по каждому угловому направлению, причем по дальним боковым направлениям точность компенсации выше. Также рассмотрены диапазонные свойства разделителя мод. Анализ полученных численных данных показал, что данное устройство в целом сохраняет угловую зависимость при синфазном и противофазном режиме приема в 20% полосе частот, что, в свою очередь, обеспечивает выполнение операции компенсации внешних аддитивных помех в сантиметровом диапазоне длин волн.

-15В четвертой главе экспериментально проверена работоспособность метода пространственного разрешения информационного сигнала путем осуществления одновременного двухканального приема радиошумового сигнала с помощью лабораторных исследований, даны рекомендации по практическому применению РМС для решения прикладных задач.

В первом разделе рассмотрены области возможного применения радиометрической системы с пространственным разрешением сигнала в условиях действия внешних аддитивных помех.

Во втором разделе описана методика проведения лабораторных исследований радиометрической системы, позволяющая экспериментально проверить теоретические положения, сформулированные в главах 2 и 3, оценить возможности решения прикладных задач методом пространственного разрешения информационного сигнала. Проверка данного метода заключалась в сравнительной оценке эффективности компенсации аддитивных помех, поступающих по области рассеивания антенны, при реализации двухканального режима приема, и реализации одноканального режима приема в радиометрической системе.

С этой целью были проведены измерения теплового излучения высокотемпературного источника с яркостной температурой 582К, для оценки выделения радиояркостного контраста и оценки компенсации действия локальных помех, расположенных в ближней боковой области антенны и изменения состояния окружающего фона.

Результаты измерений показали, что с использованием двухканаль-ной зеркальной антенны в работе одноканальной и двухканальной РМС

- для оценки компенсации действия локальных помех разница в уровне компенсации составила 190К;

-.для оценки выделения радиояркостного контраста разница компенсации аддитивных помех составила 23К;

- разница компенсации изменения окружающего фона составила 9К, что доказывает возможности компенсации аддитивных помех при проведении радиометрических измерений с помощью двухканальной системы, осуществляющей компенсацию внешних аддитивных помех.

В заключении приведены основные результаты диссертационной работы.

3 Основные результаты работы В ходе выполнения работы были получены следующие основные результаты:

При рассмотрении способа построения радиометрической системы, осуществляющей выделение информационного сигнала методом пространственного разрешения путем формирования дополнительного ком-

пенсационного сигнала в условиях аддитивного воздействия помехооб-разующих факторов

- дано обоснование возможности осуществления указанного способа для апертурных антенн путем реализации многомодового режима антенн, а также рассмотрен вариант его практической реализации с использованием двухканального разделителя входных сигналов;

- сформулированы требования к антенной системе, формирующей компенсирующий сигнал, для соответствующей численной оценки эффективности компенсации помех введены параметры Д^, и Аб 3, характеризующие соотношение суммарной мощности основного и дополнительного канала в области главного лепестка и области рассеивания ДН, предельные значения которых равны Агл=1, Ай з=0;

- разработан вариант структурной схемы радиометрической системы с двухканальной зеркальной антенной, в которой реализуется компенсация помеховой составляющей входного сигнала на основе схемы модуляционного радиометра, выходной сигнал которого пропорционален разности выходных сигналов основного и дополнительного антенного каналов;

- для антенн, реализующих многомодовый режим приема на модах Ни и Е0и промоделированы ДН в области главного лепестка и области рассеивания на основе известных соотношений апертурного метода;

- произведена оценка эффективности компенсации аддитивных по-меховых составляющих входного сигнала на основе энергетических соотношений между модами Ни и Е0, в разделителе входных сигналов;

- рассмотрены области применения разработанного способа разрешения информационного сигнала для выделении границ объектов при наличии неоднородного протяженного фона, для оценки радиояркостно-го контраста и изменения окружающего фона.

4 Публикации по теме диссертации

Основное содержание диссертационной работы опубликовано в следующих работах:

1. Фалин В.В., Федосеева Е.В., Ермаков Р.Л., Шашкова Е.А. Двухмодовые апертурные антенны с суммарно-разностной диаграммой направленности.// Перспективные технологии в средствах передачи информации./ Материалы международной научно-технической конференции. - Владимир: «РОСТ», 2001. С.90-93.

2. Фалин В.В., Федосеева Е.В., Ермаков Р.Л., Шашкова Е.А. К вопросу использования синфазно-противофазного возбуждения зеркальных антенн в адаптивных РМС.// Сб. докладов Всероссийской научной конференции "Дистанционное зондирование земных покровов и атмосферы аэрокосмическими средствами* - Муром 2001. C.581-S85.

-173. Фалин В.В., Щукин Г.Г., Федосеева Е.В., Ермаков Р.Л., Шаш-кова Е.А. Построение адаптивных радиометрических систем дистанционного зондирования. Прикладная метеорология. Труды научно-исследовательского центра дистанционного зондирования атмосферы (филиал ГГО)/ Под ред. д-ра физ.-мат. наук Г.Г.Щукина. Выпуск 3(549) -С.-Петербург: Гидрометеоиздат, 2001. С.222-238.

4. Федосеева Е.В., Шашкова Е.А., Ермаков Р.Л., Ростокин И.Н. Оценка возможности компенсации помеховых компонент сигнала адаптивной РМС. Методы и устройства передачи и обработки информации: Межвузовский сборник научных трудов/ Под ред. В.В.Ромашова. - Гидрометеоиздат, С.-Петербург, 2001. С. 108-110.

5. Федосеева Е.В., Шашкова Е.А., Ермаков Р.Л., Ростокин И.Н. Исследование направленных свойств двухмодовой антенной системы. Труды XII Всероссийской школы-конференции по дифракции и распространению волн. Т.2. Российский новый университет - Москва, 2001. С.25-26.

6. Федосеева Е.В, Шашкова Е.А., Ермаков Р.Л., Ростокин И.Н. Оценка потенциальных возможностей абсолютных измерений при дистанционном зондировании лесов с помощью адаптивной радиометрической системы. Аэрокосмические методы и геоинформационные технологии в лесоведении и лесном хозяйстве: Сб. докладов III Всероссийской конференции, посвященной памяти Георгия Георгиевича Самойлова. -М.: ЦЭПЛ РАН, 2002. С.228-231.

7. Федосеева Е.В., Щукин Г.Г., Шашкова Е.А., Ермаков Р.Л., Ростокин И.Н. Оценка погрешности измерений адаптивной радиометрической системы при проведении измерений по Солнцу. Труды XX Всероссийской конференции по распространению волн. - Н. Новгород: Талам, 2002.С.405-406.

8. Федосеева Е.В., Щукин Г.Г., Шашкова Е.А., Ростокин И.Н. Диапазонные свойства адаптивной радиометрической системы с двухмодовой зеркальной антенной. // Всероссийская научная конференция -семинар. Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике. - Муром, 2003г. С.74-76.

9. Федосеева Е.В., Шашкова Е.А., Ростокин И.Н. Исследование диапазонных свойств адаптивной радиометрической системы с двухмодовой антенной. // Методы и устройства передачи и обработки информации: Межвузовский сборник научных трудов/Под редакцией В.В. Ромашова. - Гидрометеоиздат, С.-Петербург, 2003. С.9-11.

10. Федосеева Е.В., Ростокина Е.А., Ростокин И.Н. Исследование энергетических соотношений в двухмодовой двухканальной зеркальной антенне.// Методы и устройства передачи и обработки информации: Межвузовский сборник научных трудов/Под редакцией В.В. Ромашова. -Гидрометеоиздат, С.-Петербург, 2004. С.36-41.

11. Федосеева Е.В., Щукин Г.Г., Ростокина Е.А., Ростокин И.Н. К вопросу точности компенсации фонового излучения в адаптивной радиометрической системе. // Сб. докладов второй Всероссийской конференции «Дистанционное зондирование земных покровов и атмосферы аэрокосмическими средствами». С.-Петербург, 16 - 18 июня 2004г С.67-69.

Соискатель

Е.А. Ростокина

Подписано в печать 12.12.2005. Формат 60x84/16 Бумага для множит, техники. Гарнитура Arial Суг. Усл. печ. л. 1,16. Уч. изд. л. 1,2. Тираж 100 экз.Заказ № 914

Муромский институт (филиал) Владимирского Государственного университета Адрес: 602264, Владимирская область, г. Муром, ул. Орловская, 23

il

¿6 07 9

РНБ Русский фонд

2006-4 29554

Введение.

1 Анализ внешних аддитивных помех в работе радиометрической системы.

1.1 Внешние помехообразующие факторы в работе радиометрических систем.

1.1.1 Помеховое действие фонового излучения.

1.1.2 Помеховое действие дискретных источников шумового излучения, расположенных в области рассеивания ДН антенны.

1.1.3 Помеховое действие изменения состояния подстилающей поверхности.

1.2 Численная корректировка результатов радиометрических измерений.

1.3 Конструктивные решения антенн по повышению пространственной селекции.

2 Построение радиометрической системы с пространственным разрешением информационного сигнала.

2.1 Метод углового и поляризационного разрешения информационного сигнала в радиометрах.

2.2 Метод пространственного разрешения информационного сигнала в радиометрической системе.

2.3 Точность реализации построения радиометрической системы.

3 Моделирование характеристик направленности антенны РМС с компенсацией внешних аддитивных помех.

3.1 Требования к антенной системе в условиях действия аддитивных помех.

3.2 Способы реализации многомодового режима возбуждения антенны.

3.3 Выбор оптимальной модели облучателя антенной системы, реализующей суммарно-разностный прием.

3.4 Выбор метода построения математических моделей ДН антенны.

3.5 Моделирование ДН антенны в синфазном режиме возбуждения.

3.6 Моделирование ДН антенны в противофазном режиме возбуждения.

3.7 Энергетические соотношения и диапазонные свойства двухмодового облучателя.

4 Анализ возможностей применения радиометрической системы с компенсацией внешних аддитивных помех.

4.1 Области применения радиометрической системы с компенсацией внешних аддитивных помех.

4.2 Результаты экспериментальных исследований.

Широкое применение радиометодов при исследовании окружающей среды позволило поставить и разрешить ряд задач диагностики как среды распространения, так и некоторых других трехмерных объектов. Радиотеплолокационные системы, позволяющие оперативно определять состояние среды распространения радиоволн и количественные данные о параметрах среды или иных объектов, представляют собой особый класс радиоизмерительных систем. Такие системы реализуют операции восстановления полей, характеризующих исследуемые объекты.

Системы дистанционного зондирования окружающего пространства с применением радиометрических методов являются эффективным способом получения информации о физическом состоянии зондируемых объектов.

Например, по данным измерений атмосферы определяются следующие ее параметры: влагозапас атмосферы, водозапас облаков, вертикальные профили температуры и влажности и т.д. [1-6]. На их основе строятся прогнозы и рекомендации для различных областей жизни и отраслей производства, достоверность которых зависит от точности результатов решения указанных обратных задач. Методы и модели излучения, используемые при этом постоянно совершенствуются и уточняются [1-4,7-9]. Однако, погрешность получаемых результатов, в первую очередь, определяется погрешностью оценки величины радиояркостной температуры зондируемой области по выходному сигналу радиометрической системы. Точность данной оценки зависит от чувствительности приемника, а также от степени разрешения информационной составляющей входного сигнала [10,11,12].

Современные достижения в проектировании радиометров позволяют обеспечить высокие значения их чувствительности ат < 0.05К [13,7,14]. В таких условиях задача разработки радиотеплолокационных систем с высоким разрешением информационного сигнала на фоне аддитивных помех, обусловленных ограниченной пространственной селективностью антенных систем при приеме входного сигнала приобретает особую актуальность и является одной из основных в вопросе повышения достоверности данных радиометрических измерений.

Проблема, решение которой предлагается в данной работе, состоит в разработке эффективного способа компенсации помеховых составляющих антенной температуры в условиях действия внешних аддитивных помех. Известны три основных подхода к ее решению:

• послеэкспериментальная корректировка результатов на основе известных статистических данных по величине помеховых компонент антенной температуры;

• уменьшение уровня аддитивных помех путем разработки антенн с повышенной пространственной селективностью;

• построение радиометрической системы с компенсацией аддитивных внешних помех.

Послеэкспериментальная корректировка результатов основана на принятии упрощенных моделей излучения и использовании априорных данных по зондируемой области и окружающему пространству. Такой способ, к примеру, был использован в работах [7,10,11,15] для оценки погрешности результатов зондирования атмосферы. При этом среднеквадратическая погрешность оценки радиояркостной температуры фона при неизменных условиях проведения измерений принималась равной 10%, что при современном уровне чувствительности приемников составляет 30 - 50% суммарной погрешности определения радиояркостной температуры [7].

Разработка антенн с повышенной пространственной селективностью [16-42] не обеспечивает полного решения проблемы, т.к. в выходном сигнале системы присутствуют помехи, обусловленные собственным шумовым излучением антенны.

Третьим и наиболее эффективным способом разрешения информационного сигнала является разработка радиометрических систем, осуществляющих компенсацию помеховых составляющих антенной температуры. В них реализуется селективный прием помехового сигнала в режиме формирования компенсационного сигнала. Известны разработки, использующие угловое и поляризационное разрешение при формировании "компенсационного сигнала [14,43,44,45], но они имеют ограничения по применению, в частности, угловое разрешение эффективно в случае измерения радиояркостного контраста малопротяженных объектов, при использовании поляризационного метода наблюдается сильная зависимость результатов измерений от поляризационных свойств окружающей среды и антенны, а также неполная компенсация аддитивных помех, формируемых за счет приема излучения из передней боковой зоны антенны.

Анализ помеховых компонент антенной температуры показывает, что основной характеристикой, по которой разнесены информационная и помеховая составляющая является диапазон пространственных частот: для первой - это область главного лепестка, для второй -область рассеивания ДН антенны.

Цель данной диссертационной работы заключается в разработке принципа построения радиометрической системы, реализующей пространственное выделение информационного сигнала в условиях действия внешних аддитивных помехообразующих факторов, с последующей компенсацией помеховых компонент входного сигнала.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

• осуществлено теоретическое обоснование возможности разрешения информационного сигнала РМС путем формирования дополнительного входного сигнала компенсации при приеме излучения из области рассеяния основного канала антенны с последующей реализацией разностных измерений;

• сформулированы требования к направленным свойствам дополнительного антенного канала с целью реализации пространственного разрешения информационного сигнала и компенсации составляющих входного сигнала, обусловленных действием внешних помех;

• проведен анализ возможности применения многомодового режима приема для формирования двух диаграмм направленности на одной апертуре для реализации радиометрической системы с компенсацией внешних аддитивных помех;

• разработана структурная схема радиометрической системы, обеспечивающей схемную компенсацию помеховых компонент входного сигнала при наличии двух сигналов: основного и сигнала компенсации на выходе антенной системы;

• экспериментально проверены возможности компенсации аддитивных помех при проведении радиометрических измерений с помощью двухканальной системы, осуществляющей компенсацию внешних аддитивных помех;

• проверена эффективность применения двухканальной системы с компенсацией внешних помех для исследования неоднородных протяженных источников радиошумового сигнала и измерения радиояркостного контраста малопротяженных источников.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые

• разработан принцип построения радиометрической системы, в которой использован метод пространственного разрешения информационного сигнала на фоне внешних аддитивных помех путем формирования в одном устройстве приема дополнительного входного сигнала, адекватного помеховой составляющей входного сигнала основного канала с последующей схемной компенсацией в системе;

• рассмотрено применение многомодового режима работы приемной антенны для формирования двух диаграмм направленности на одной приемной апертуре для реализации требуемых характеристик направленности двухканальной антенны радиометрической системы с компенсацией внешних аддитивных помех;

• разработан способ оценки погрешности компенсации аддитивных помех в двухканальной РМС по направленным характеристикам антенны с учетом энергетических соотношений мод во входном устройстве;

• разработано устройство разделения входных сигналов основного и дополнительного каналов двухканальной зеркальной антенны РМС - модовый разделитель.

Проведенный в диссертации анализ показал, что возможная область применения радиометрической системы, обеспечивающей разрешение информационного сигнала на фоне аддитивных помех имеет более широкое применение по методам зондирования и по характеру и размеру зондируемых метеообъектов.

Практическая ценность работы заключается в том, что

• предложено схемное решение для двухканальной радиометрической системы, с компенсацией внешних аддитивных помех;

• разработана двухканальная зеркальная антенна радиометрической системы, обеспечивающая двухмодовый режим приема с разделением сигналов в модовом разделителе;

• проведена оценка и экспериментальные исследования направленных характеристик двухканальной системы;

• на основе проведенных исследований даны рекомендации по практическому применению двухканальной радиометрической системы с пространственным разрешением входного сигнала.

Исследования и практические разработки, выполненные в диссертационной работе, являются частью научно-исследовательских работ, выполненных в рамках хоздоговорных НИР №2973/03 (2003г) и №3137/04 (2004г), проводившихся с Муромским заводом радиоизмерительных приборов, частью Г/Б НИР Научно-технической программы Минобразования РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники»:

Методы и устройства активно-пассивной радиолокации, их применение в автоматизированных системах обеспечения безопасности летательных аппаратов» (2003-2004гг., код проекта 205.05.01.057. № гос. per. 01200110088), а также в рамках гранта Президента РФ по поддержке молодых российских учёных и ведущих научных школ Российской федерации (2004-2005гг., код НШ-1793.2003.5).

Результаты исследований и их практической проработки были внедрены в работах ОАО «МЗ РИП» и в учебном процессе МИ ВлГУ в дисциплине «Проектирование радиометрических систем».

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

• Всероссийской научной конференции "Дистанционное зондирование земных покровов и атмосферы аэрокосмическими средствами" (Муром 2001);

• Всероссийской школе-конференции "Дифракция и распространение волн" (Москва, 2001г.);

• Всероссийской конференции, посвященной памяти Г. Г. Самойловича "Аэрокосмические методы и геоинформационные технологии в лесоведении и лесном хозяйстве" (Москва, 18-19 апреля 2002г.);

• XX Всероссийской конференции по распространению волн (Н. Новгород, 2002г.);

• Всероссийской научной конференции - семинаре "Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике" (Муром 1-3 июля 2003г.);

• Всероссийской конференции. "Дистанционное зондирование земных покровов и атмосферы аэрокосмическими средствами" (С. - Петербург 16-18 июня 2004г.);

• Ежегодных научно-технических конференциях Муромского института Владимирского государственного университета (2001 -2005гг.).

Основное содержание работы опубликовано в 11 работах.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованных источников. Объем диссертации составляет страниц, в том числе рисунков, таблиц, наименований литературы. Основные положения, представляемые к защите: • способ построения радиометрической системы, реализующей пространственное разрешение информационного сигнала на фоне

Заключение

В настоящей работе проведено построение радиометрической системы с компенсацией внешних аддитивных помех.

В ходе выполнения работы были получены следующие основные результаты:

При рассмотрении способа построения радиометрической системы, осуществляющей выделение информационного сигнала методом пространственного разрешения путем формирования дополнительного компенсационного сигнала в условиях аддитивного воздействия помехообразующих факторов

- дано обоснование возможности осуществления указанного способа для апертурных антенн путем реализации многомодового режима антенн, а также рассмотрен вариант его практической реализации с использованием двухканального разделителя входных сигналов; сформулированы требования к антенной системе, формирующей компенсирующий сигнал, для соответствующей численной оценки эффективности компенсации помех введены параметры Д^ и Дб , характеризующие соотношение суммарной мощности основного и дополнительного канала в области главного лепестка и области рассеивания ДН, предельные значения которых равны А2Л=7, Абз=0;

- разработан вариант структурной схемы радиометрической системы с двухканальной зеркальной антенной, в которой реализуется компенсация помеховой составляющей входного сигнала на основе схемы модуляционного радиометра, выходной сигнал которого пропорционален разности выходных сигналов основного и дополнительного антенного каналов;

- для антенн, реализующих многомодовый режим приема на модах Нц и Е01, промоделированы ДН в области главного лепестка и области рассеивания на основе известных соотношений апертурного метода;

- произведена оценка эффективности компенсации аддитивных помеховых составляющих входного сигнала на основе энергетических соотношений между модами Н^ и Е01 в разделителе входных сигналов;

- рассмотрены области применения разработанного способа разрешения информационного сигнала для выделении границ объектов при наличии неоднородного протяженного фона, для оценки радиояркостного контраста и изменения окружающего фона.

1. Башаринов А.Е., Кутуза Б.Г . Исследование радиоизлучения и поглощения облачной атмосферы в миллиметровом и сантиметровом диапазонах волн // Труды ГГО. 1968. - вып. 222. - с. 100 -110.

2. Бобылев Л.П., Тарабукин И.А., Щукин Г.Г. Характеристики радиотеплового излучения и поглощения облачной атмосферы // Труды ГГО. 1979. - вып. 430. - с. 19-35.

3. Горелик А.Г., Калашников В.В., Фролов Ю.А. Определение общего влагосодержания атмосферы по ее собственному радиоизлучению //Труды ЦАО. 1972. - вып. 103. - с.3-20.

4. Горелик А.Г. и др. Радиотепловые измерения влажности атмосферы и интегральной водности облаков / А.Г. Горелик, В.В. Калашников, Л.С. Райкова и др. // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1973. - т.9, N9. - с.928 - 936.

5. Жевакин С.А. О радиотеплолокационном определении интегральной влажности облачной атмосферы и интегральной водности, температуры и высоты капельной фазы облаков // Радиофизика. 1978. - т.XXI - N8.

6. Кисляков А.Г. Об определении поглощения радиоволн в атмосфере по ее собственному излучению // Радиотехника и электроника. 1968. -т.13, N7 - с. 1161 -1168.

7. Степаненко В.Д., Щукин Г.Г. и др. Радиотеплолокация в метерологии Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 283 с.

8. Щукин Г.Г., Бобылев Л.П., Попова Н.Д. Дистанционное исследование влагосодержания облачной атмосферы радиотеплолокационными методами // Метеорология и гидрология. -1982. N8. -с.29 - 37.

9. Ямпольский В.Г., Цуриков Г.Г. Уменьшение ближнего бокового излучения антенн с круглым раскрывом // Электросвязь.-1991.-М1.-с.34-35.

10. Бобылев Л.П., Щукин Г.Г. Оценка точности радиотеплолокационного определения оптической толщины облачной атмосферы // Труды ГГО. 1979. - вып. 470. - с. 19 - 35.

11. Ильин Л.К., Щукин Г.Г. К точности радиотеплолокационных измерений излучения атмосферы // Труды ГГО. 1977. - вып.395. - с. 128 -133.

12. Применение радиотеплолокации в метерологии / В.В. Богородский, К.Я. Кондратьев, В.Д. Степаненко и др. // Радиометерология. Труды VI Всесоюзного совещания. Л.: Гидрометеоиздат. - 1984. - с. 185 -195.

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

14. Фалин В.В. Радиометрические системы СВЧ. М.: Луч, 1997.440с.

15. Рабинович Ю.И., Щукин Г.Г., Волков В.Г. О возможных погрешностяъ абсолютных измерений радиоизлучения. // Труды ГГО. -1968.-вып.222.-с. 138-148.

16. Волошин О.И., Лещук И.И. Анализ влияния краевой области зеркала на уровень боковых лепестков // Изв. вузов Радиоэлектроника. -1993.- 36, N9. с.53-56.

17. Боровиков В.А., Амбарцумова К.А. Построение параболического зеркала с краем переменной прозрачности // Радиотехника и электроника. М., 1990. - N 12. - с.2526 - 2529.

18. Дмитриев В.В., Лобова Г.Н. О возможности использования "зубчатой" апертуры антенны в задачах дистанционного зондирования //

19. Радиофизика и исследования свойств веществ. Омский гос. пед. Институт. Омск, 1990. - с.70 - 72.

20. Зелкин Е.Г., Соколов В.Г. Методы синтеза антенн: Фазированные антенные решетки и антенны с непрерывным раскрывом. М.: Сов. Радио, 1980. - 296 с.

21. Muller Klaus Brutenform gegen Streuverluste // Flug. Rev. 1992. -N1.- p.61 -68.

22. Chen Yinchao, Beker Benjamin TM analysis of parabolic reflectors hm-loaled with a semicircular anisotropic jacket // Int. J. Electron. 1993. - 75. N1. - p. 149-162.

23. Chen J.Y.C. Wet antenna satellite link margin 15th AIAA Int. Commun. Satell. Syst. Conf.,San Diego, Calif., Febr. 28 - March 3,1994: Collect. Techn. Pap. Pt.3 - San Diego (Calif.), 1994. - p.1751 - 1754.

24. Frolow O.P., Jampolski W.G. Anwendung von Bereichsstorschut zeinrichtungen in Spiegelantennen // Techn. Mitt. RFZ. 1990 - 34, N3. -p.70-71.

25. Haupt Randy L. Tapered resistive cylindrical parabolic antenna : Antennas and Propagation. Int. Symp. Dig. " Merg. Technol. 90's ", Dallas: Texas.,May 7-11, 1990. -v.1. -1990. p.156 - 159.

26. Lien Erik, Rahmat Samii Yahja, Rangarajan Sembiam R. Application of rectangular and elliptical diecore feed horns to elliptical reflector antennas/ IEEE Trans. Antennas and Propag. - 1991. - 39,N11.-p.1592- 1597.

27. Mital Prem Bhushan Broadband matching of double ridged waveguide feed for parabolic reflectors IETE Techn. Rev. - 1994.- 11,N5-6. -p.313-316.

28. Moldsvor A., Kildal P.-S., Heck S. Reduction of spillover in ,the EISCAT VHF antenna using a corrugated soft shield // IEE Antennas and Propogation Soc. Int. Simp. Chicago, III, July 20 24, 1992: Dig. V.2. - 1992. -p. 875 - 878.

29. Nair R.A. Plual hybrid mode multilare conical horn with reduced cross polarisation and sidelobe levels/ IEE Proc. M. 1992. - 139,N4. - p.385 -391.

30. Nakamura Toshio, Sato Tabashi, Shimba Minory Влияние налипания снега на параметры антенны со смещенным параболическим зеркалом/ Trans. Inst. Electron., Int. And Commun. Eng. B2. 1992. -75.N10. - p.702-704.

31. Заявка 4311111 ФРГ, МКИ5 H01 Q19/13/ Antennantage mit Hauptreflector und Subreflector/ SeemannW. Media Tech. Vertriebs Gmb H, 7.

32. Заявка 6474806 Япония, МКИ4 H01 Q19/06, H01 Q1/42/ Рупорная антенна/ Иосида Горо, Морита Коити; Нихон мусэн к.к.

33. Патент Англия 1291530 Н01 Q13/02/ Усовершенствованная рупорная антенна диапазона сверхвысоких частот/ The Marconi Co. Ltd.

34. Патент 2032256 Россия, МКИ6 Н01 Q13/00/ Облучатель зеркальной антенны/ Шило В.К., Ключинский И.Л., Легошин Д.П., Балабуха Н.П., Маришок В.Т.

35. Патент США 4187508, МКИ6 Н01 Q19/14/343/770/ Зеркальная антенна с многоэлементным облучателем в фокальной плоскости с целью снижения уровня первых боковых лепестков. / Vestinghause Electric Corp., Alfred R. Jopes.

36. Патент США 2039401, МКИ6 Н01 Q15/00/ Двухзеркальная осесимметричная антенна/ Ерухимович Ю.А.

37. Патент США 5134423, МКИ6 Н01 Q15/14/ Low sidelobe resistive reflector antenna/ Haupt Randy L; USA Secretary of the Air Force, Washington.

38. Патент США 5341150, МКИ5 H01 Q15/14/ Low sidelobe reflector/ Joy Edward В.: Georgia Tech. Research Corp.

39. Патент Франция 2396434, МКИ6 H01 Q13/08/ Устройство подавления боковых лепестков у антенны типа Кассегрена с поворотом поляризациии и система PAP, использующая такое устройство / Commault Yves.

40. Патент Франция 8201012, МКИ6 G01 S7/486/ Способ и устройство для уменьшения мощности сигналов помех, принятых через боковые лепестки ДН антенны РЛС/Auvray G.; Thomson CSF.

41. Патент ФРГ 2342904, МКИ6 Н01 Q19/12/ Направленная антенна с низким уровнем боковых лепестков путем частичного затенения поля излучения для равномерного спадания амплитудного распределения поля в раскрыве антенны / Siemens A.G.

42. Патент Швецарии 634691, МКИ6 Н01 Q15/00/ Зеркальная антенна.

43. A.c. 1262418 СССР, МКИ G01R28/08. / Модуляционный радиометр/Аблязов B.C.

44. A.c. 1376049 СССР, МКИ G01R29/26. / Модуляционный радиометр./ Фалин В.В., Николаев В.Н., Гинеотис С.П., Первушин Р.В., Костров В.В.

45. Патент Япония 639864, МКИ5 Н01 Q13/02/ Гофрированный рупор/ Абэ Акираб Нихон дэнки к.к.

46. Тучков Л.Г. Естественные шумовые излучения в радиоканалах. М.: Сов.радио, 1968. - 152 с.

47. Цейтлин Н.М. Антенная техника и радиоастрономия. М.: Сов.радио, 1976. -352с.

48. Есепкина H.A., Корольков Д.В., Парийский Ю.Н. Радиотелескопы и радиометры. М.: Наука, 1973. - 416 с.

49. Краус Дж. Д. Радиоастрономия. Пер. с анг. под.ред. Железнякова В.В. М.: Сов.радио, 1973. - 456с.

50. Вострокнутов Н.Г., Езтихиев H.H. Информационно измерительная техника. Учеб. пособие М.: Высшая школа, 1997.- 232с.

51. Ямпольский В.Г., Фролов О.П. Антенны и ЭМС. М.: Радио и связь, 1983. -272 с.

52. Бахрах Л.Д., Кременецкий С.Д. Синтез излучающих систем (Теории и методы расчета). М.: Сов. Радио, 1974, 232с.

53. A.c. 462553 Н01 Q15/14/ Зеркальная антенна с целью эффективного подавления бокового и заднего излучения / Ерухимович Ю.А., Мельник Ю.М.

54. A.c. 1596419 СССР, МКИ5 Н01 Q19/13 / Осесимметричная зеркальная параболическая анетенна/ Бабак Т.А., Безбородов Ю.М., Массалитин С.Ф.

55. A.c. 1615825 СССР, МКИ5 Н01 Q15/14/ Устройство подавления побочного излучения/ Ерухимович Ю.А., Пименов Ю.В., Червенко М.Ю.

56. A.c. 1615826 СССР, МКИ5 Н01 Q15/14/ Устройство подавления побочного излучения// Ерухимович Ю.А., Пименов Ю.В., Червенко М.Ю.

57. Заявка 2243489 Великобритания, МКИ5 Н01 Q19/13/ Осесимметричная зеркальная параболическая антенна/ Бабак Т.А., Безбородов Ю.М., Массалитин С.Ф.

58. Фалин В.В., Федосеева Е.В. Компенсация помехонесущих сигналов в радиометрических системах.: Тезисы докладов VI Всероссийской научно технической конференции "Радиоприем и обработка сигналов". - Н.Новгород, 1993. - с.12 -13.

59. Павлова В.А., Рубинштейн Г.Р., Сенчило А.Я. Анализ угловой зависимости рупорно-параболических антенн на частотных гармониках. // Радиотехника, 1977, т.32, №5, с.32-38.

60. Справочник по радиолокации. Ред. Сколник: Пер. с англ. / Под ред. К.Н. Трофимова М.: Сов. радио, 1976.64.

61. Патент США 4388625 / Многомодовый диагональный рупорный облучатель.

62. Патент Щвейцария 636229 / Двухмодовая антенна.

63. Li Tingge. Reducing noise with dual mode antenna / Пат. США, кл. 343-100 (H 04 В), №3461453, заявл. 30.08.67, 12.08.69. опубл.

64. Федосеева Е.В., Шашкова Е.А., Ермаков Р.Л., Ростокин И.Н. Исследование направленных свойств двухмодовой антенной системы.

65. Труды XII Всероссийской школы-конференции по дифракции и распространению волн. Т.2. Российский новый университет Москва, 2001.

66. Фалин В.В., Федосеева Fi.B., Ермаков Р.Л., Шашкова Е.А. Сб. докладов Всероссийской научной конференции "Дистанционное зондирование земных покровов и атмосферы аэрокосмическими средствами" Муром 2001.

67. Айзенберг Г.З. и др. Антенны УКВ. Под ред. Г.З. Айзенберга В 3 ч.-М: Связь, 1977.-4.1, 487с.

68. Вайнштейн Л.А. Дифракция электромагнитных и звуковых волн на открытом конце волновода М: Сов. Радио, 1953 - 204 с.

69. Pelyshenko S.A. // Proc. Second Int. Oil Spill Research&Develompent Forum. V2. London. UK, 23-26 May, 1995. P.601.

70. Андреев Г.А. Тепловое излучение миллиметровых волн земными покровами //Зарубежная электроника. 1982г. №12. С.3-39.

71. Кирдяшев К.П., Саворский В.П. О статистической оценке пожароопасности лесов по их радиотепловому излучению. // Радиотехника электроника, Т.XXXI, №6, 1986. С. 1239-1241.

72. Бородин Л.Ф., Кирдяшев К.П., Стаканкин Ю.П., Чухланцев A.A. О применении СВЧ-радиометрии к исследованию лесных пожаров. // Радиотехника и электроника, T.XXI, №9, 1976. С.145-150.

73. Бородин Л.Ф., Валендик Э.Н., Миронов A.C. СВЧ-радиометрические методы и проблема лесных и торфяных пожаров. // Радиотехника и электроника, T.XXIII, №10, 1978. С.2120-2131.

74. Бородин Л.Ф. Радиотепловые аспекты торфяных и лесных пожаров, пожарной опасности лесоболотных угодий. // Успехи современной радиоэлектроники, №11, 2001. С.59-64.

75. Михайлов В.Ф., Брагин И.В., Брагин С.И. Микроволновая аппаратура дистанционного зондирования Земли: Учеб. пособие / СПбГУАП. СПб., 2003. 404с.л