АЛГОРИТМ ОЦІНЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ВІТРУ ПОЛЯРИМЕТРИЧНИМ РАДІОЛОКАТОРОМ

Ю. А. Авер’янова

Анотація


Проведено обґрунтування зв’язку швидкості вітру з поведінкою крапель та її впливу на зміну поляризаційних характеристик електромагнітної хвилі. Одержано вираз для розрахунку швидкості вітру з критерію     Вебера для режиму критичної деформації краплі, що призводить до роздвоєння краплі. Наведено залежність критичної швидкості вітру від діаметру крапель. Для оцінки динамічних явищ використано попередньо введену концепцію поляризаційного спектру, що визначається, як розподіл відбитої енергії електромагнітної хвилі за поляризаційними компонентами. Показано, що в момент, коли швидкість потоку повітря, яка діє на краплю, буде дорівнювати критичній швидкості, крапля розділиться на дві, менші за розміром, і в спектрах ортого-нальних приймальних антен з’являться рівні складові відбитого радіолокаційного сигналу, відношення яких   дорівнюватиме одиниці. Зазначено, що, володіючи інформацією про відповідність енергетичного рівня складових поляризаційного спектру до розміру краплі, можна одержати інформацію про швидкість вітру, яка на цю краплю діє. Розроблено в загальному вигляді алгоритм оцінювання швидкості вітру поляриметричним радіолокатором

Ключові слова


гідрометеор; метеорологічний радіолокатор; поляриметрія; швидкість вітру

Посилання


Аверьянова Ю.А. Оцінка інтенсивності турбулентності в докритичному режимі деформації рідких гідрометеорів / Ю.А. Авер’янова, А.О. Аверьянов // Вісник Національного авіаційного університету.  К.  2012. № 1. – С. 56–60.

Авер’янова Ю.А. Оціннювання ступеня де-поляризації відбитих від гідрометеорів радіо-хвиль амплітудним методом / Ю.А. Авер’янова, А.О. Аверьянов, Ф.Й. Яновський // Вісник Національного авіаційного університету.  К.  2010.  № 1. – С. 100104.

Аверьянова Ю.А. Просторова оцінка розподі-лу енергії за складовими поляризаційного спектра відбитого від метеоутворення радіолокаційного сигналу / Ю.А. Авер’янова // Вісник «Електроніка та системи управління».  2012.  № 1(31). – С. 109–112.

Волынский М.С. Необыкновенная жизнь обыкновенной капли / М.С. Волынский // Москва: Знание, 1986. – 144 с.

Горелик А.Г. Влияние вибрации капель дождя на поляризационные характеристики радио-локационного сигнала / А.Г. Горелик, В.В. Стерлядкин // Известия АН СССР. Физика атмосферы и океана. – 1989. – Т. 25, № 9. – С. 960 – 968.

Теоретические основы радиолокации. – 2-е изд. / под ред. В.Е. Дулевича. – Москва: Сов. ра-дио, 1978. – 607 с.

Averyanova, Yu.A. 2004. Use of Doppler-Polarimetric parameters for wind phenomena localization. Proceedings of the European Microwave Week. Amsterdam. The Netherlands: 2932.

Averyanova, Yu.A.; Averyanov, A.A.; Yanovsky, F.J. 2009. Polarization Selective Antennas for Reflected Wave Depolarization Determination. Proceedings of International Conference on Antenna Theory and Techniques (ICATT 2009). Lviv. Ukraine: 256258.

Averyanova, Yu.A.; Averyanov, A.A.; Yanovsky, F.J. 2008. Polarization signal components estimate in weather radar. Proceedings of 12th International Conference on Mathematical Methods in Electromagnetic Theory. Odessa. Ukraine: 360362.

Doviak, R.J.; Zrnic, D.S, 1993. Doppler radar and weather observations. Academic Press, inc. 522 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.

Yanovsky, F.J.; Russchenberg, H.W.J.; Unal, C.M.H. 2005. Retrieval of Information About Turbulence in Rain by Using Doppler-Polarimetric Radar. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. Feb. Vol. 53, N 2: 444–450.

References

Averyanova, Yu.A.; Averyanov, A.O. 2012. The turbulence intencity estimate in the subcritical regime of the liquid hydrometeors deformation. Proceedings of National Aviation University. Кyiv. N 1: 56–60 (in Ukrainian).

Averyanova, Yu.A.; Averyanov, A.O.; Yanovsky, F.J. 2010. The estimate of the depolarization degree of the reflected from hydrometeors radiowaves with amplitude method. Proceedings of National Aviation University. Кyiv. N 1: 100104 (in Ukrainian).

Averyanova, Yu.A. 2012. The spatial estimate of energy distribution over the components of polarization spectrum of reflected from meteorological object radar signal. Proceedings “Electronics and control systems”. N 1 (31): 109–112 (in Ukrainian).

Volynsky, M.S. 1986. The unordinary life of ordinary drop. Моscow, Znanie. 144 p. (in Russian).

Gorelik, A.G.; Sterlyadkin, V.V. 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, N 9: 960968 (in Russian).

The theoretical fundamentals of radar. Issue 2. Under supervision of Dulevich V.E. Moscow, Sov. Radio, 1978. 607 p. (in Russian).

Averyanova, Yu.A. 2004. Use of Doppler-Polarimetric parameters for wind phenomena localization. Proceedings of the European Microwave Week. Amsterdam. The Netherlands: 2932.

Averyanova, Yu.A.; Averyanov, A.A.; Yanovsky, F.J. 2009. Polarization Selective Antennas for Reflected Wave Depolarization

Determination. Proceedings of International Conference on Antenna Theory and Techniques (ICATT 2009). Lviv. Ukraine: 256258.

Averyanova, Yu.A.; Averyanov, A.A.; Yanovsky, F.J. 2008. Polarization signal components estimate in weather radar. Proceedings of 12th International Conference on Mathematical Methods in Electromagnetic Theory. Odesa. Ukraine: 360362.

Doviak, R.J.; Zrnic, D.S, 1993. Doppler radar and weather observations. Academic Press, inc. 522 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.

Yanovsky, F.J.; Russchenberg, H.W.J.; Unal, C.M.H. 2005. Retrieval of Information About Turbulence in Rain by Using Doppler-Polarimetric Radar. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. Feb. Vol. 53, N 2: 444–450


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