Натурные испытания и описание режимов работы макета лазерного волнографа

На основе описанных лазерных методов регистрации параметров взволнованной морской поверхности [1-3] разработан макет сканирующего лазерного волнографа для установки на стационарную океанографическую платформу, расположенную на Черноморском гидрофизическом подспутниковом полигоне ФГБУН ФИЦ МГИ в пгт Кацивели. В рамках гранта РНФ проведены экспедиционные работы по установке, настройке и юстировке компонентов созданного макета волнографа и проведены испытания на предмет возможности работы системы в автоматическом режиме в широком диапазоне метеоусловий.
В докладе приводятся результаты испытаний в течение нескольких месяцев непрерывной работы установленного на платформе макета волнографа. Подробно описан алгоритм и режимы автоматической работы системы. Отмечаются достоинства и недостатки используемой видеокамеры и системы видеорегистрации и их влияние на алгоритмы обработки данных.
Приводятся результаты первичной обработки данных измерений в июле 2023 года. Обсуждаются ключевые особенности обработки видеокадров и приводится статистика различных факторов, влияющих на точность результатов в зависимости от метеоусловий и режимов работы волнографа. Предлагаются шаги по модернизации, как аппаратной, так и программной частей волнографа для решения обнаруженных в ходе макетных испытаний проблем.
По результатам испытаний проведён анализ влияния геометрии измерений на появление шумовых засветок на видеокадрах и определены наиболее оптимальные требования к месту установки лазерного излучателя и системы видеорегистрации. Сформулированы дополнительные требования к оптической системе и режимам развертки лазерного луча, а также сформулированы задачи по проведению дополнительных лабораторных исследований на предмет применения лазерных диодов с большей длиной волны для повышения точности измерений параметров взволнованной морской поверхности.
В целом, результаты натурных испытаний показали высокую степень надёжности примененных компонентов и раскрыли потенциальные возможности применения подобных систем для регулярных измерений в течение продолжительного времени.
.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 23-17-00189).