Багатополяризаційні вимірювання та оцінка зміни величини відбитого сигналу за рахунок турбулентності

Yuliya Averyanova, Anna Rudiakova, Felix Yanovsky

Анотація


Метою цієї роботи є розробка нового поляриметричного підходу щодо оцінки внеску динамічних атмосферних явищ в відбитий радіолокаційний сигнал при мікрохвильовому дистанційному зондуванні хмар та опадів. В роботі рідкі гідрометеори (краплі дощу) розглядаються як об’єкти з нестійкою формою, параметри форми яких є випадковими величинами, що чутливі до впливу динамічних атмосферних явищ включно турбулентність. В роботі одержано математичні вирази для опису електромагнітного поля, що розсіюється рідкими гідрометеорами, а також для змінної (вібруючої) компоненти поля для випадку багатоплрязиційної радіолокаційної системи. Одержано математичний вираз для сигналу після фазового детектору для сепарації вібруючої компоненти, що викликана турбулентністю від змін сигналу, які викликані іншими факторами.  Для демонстрації практичної можливості реєстрації зміни відбитої електромагнітної енергії за рахунок турбулентності або інших явищ, що пов’язані з вітром проведено розрахунок співвідношення між середнім рівнем сигналу та величиною вібрацій в децибелах. Результати роботи є корисними для вирішення питань, що пов’язані з сепарацією вібрацій відбитого радіолокаційного сигналу, що викликані динамічними атмосферними явищами, наприклад турбулентністю, від інших факторів.


Ключові слова


гідрометеор; метеорологічний радіолокатор; поляриметрія; турбулентність

Посилання


ICAO International Standards and Recommended Practices (2016), Annex 3 to ICAO Convention “Meteorological Service of International Air Navigation” Issue18, ICAO, 180 p.

Doviak R.J.,. Zrnic D.S. (1993) Doppler radar and weathe robservations. Academic Press, inc. 522 p.

Russchenberg H.W.J.( 1992) Ground-based remote sensing of precipitation using a multi-polarized FM-CW Doppler radar. Delft University Press, 1992, 206 p.

Yanovsky F. (2011) Inferring microstructure and turbulence properties in rain through observations and simulations of signal spectra measured with Doppler–polarimetric radars. Book chapter in: Polarimetric Detection, Characterization, and Remote Sensing. Springer. 545 p.

Vulpiani G., Montopoli M., Picciotti E., Marzano F.S. (2011) On the use of polarimetric

X-band weather radar for volcanic ash clouds monitoring, AMS Radar Conference, Pittsburgh (PA—USA.)

Yanovsky F.J. (2004) Polarimetric technique for aircraft icing alert using airborne radar. First European Radar Conference (EURAD), pp.33-36.

Averyanova Yu.A. (2010) The estimate of the depolarization degree of the reflected from hydrometeors radio waves with amplitude method. Visnyk of National AviationUniversity. К.: No. – 1. – p. 100-104. (In Ukrainian)

Averyanova Yu. A. (2004) Use of Doppler-Polarimetricparametersforwindphenomenalocalizatio. Proceedings of the European Microwave Week. Amsterdam. The Netherlands: pp. 29-32.

Averyanova Yu.A. (2012) The turbulence intencity estimate in the subcritical regime of the liquid hydrometeors deformation. Visnyk of National Aviation University. К.: No.– 1. –pp.56–60. (In Ukrainian)

Gorelik A. G. (1989) Influence of raindrops vibration on polarization characteristics of radar echo. Izvestija of Academy of science of USSR, Physics of atmosphere and ocean. Vol. 25, No. 9, pp. 960 -968. (in Russian).

Averyanova Yu., Averyanov A., Yanovsky F.J. (2008) Polarization signal components estimate in weather radar. Proc.of12th International Conf. on Mathematical methods in electromagnetic theory, Odessa, Ukraine, pp.360-36.


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


ISSN 2306-1472 (Online), ISSN 1813-1166 (Print)

Передплатний індекс 86179

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License.

Ulrich's Periodicals DirectoryIndex CopernicusDOAJSSMРИНЦWorldCatCASEBSCOCrossRefBASEDRIVERНаціональна бібліотека ім. ВернадськогоНауково-технічна бібліотека НАУ