Десятая всероссийская открытая ежегодная конференция
«Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
Москва, ИКИ РАН, 12-16 ноября 2012 г.
X.E.491
Применение акустического волнографа для измерения параметров крупномасштабного волнения.
Титченко Ю.А.(1,2), Караев В.Ю.(1), Мешков Е.М.(1), Баландина Г.Н.(1)
(1) Институт прикладной физики РАН
(2) Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Настоящее исследование направлено на решение задачи контроля состояния поверхностного волнения при проведении подспутниковых измерений. Для измерений предлагается использовать подводный акустический волнограф оригинальной конструкции. Новый способ позволяет непосредственно измерять основные статистические характеристики волнения второго порядка: дисперсию вертикальной составляющей орбитальной скорости, дисперсии наклонов в двух взаимно перпендикулярных направлениях и коэффициенты взаимной корреляции наклонов и вертикальной составляющей орбитальной скорости.
В 2011 году был изготовлен первый действующий макет акустического волнографа. Прибор представляет собой доплеровский гидролокатор с длиной волны 8 мм и широкой диаграммой направленности антенны с раскрывом 30 градусов. Алгоритм восстановления основан на зависимости доплеровского спектра и мощности отраженного сигнала от основных статистических характеристик волнения. Наличие в данной измерительной системе одной приемно-передающей антенны позволяет измерять только один статистический параметр волнения.
Данная работа посвящена развитию алгоритмов восстановления и разработке комплекса программ для автоматизированной обработки данных акустического и струнного волнографа. При тестировании алгоритмов используется численное моделирование.
Для контроля эффективности восстановления параметров волнения в ходе эксперимента используется струнный волнограф. При измерении волнения получают временную зависимость высоты волны в точке измерения. В результате последующей обработки определяют различные статистические характеристики поверхности.
Выполнена обработка данных натурных измерений, проведенных в 2011 и 2012 годах. Сравнение результатов измерений акустическим и струнным волнографами в реальных условиях и их сопоставление с результатами численного моделирование подтвердили работоспособность предлагаемых алгоритмов.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты 10-05-00181-а и 11-05-97014-р-п-а) и программы ОФН РАН «Радиофизика».
Настоящая работа выполнена при поддержке гранта Правительства Российской Федерации (договор № 11.G34.31.0048).
Дистанционные исследования поверхности океана и ледяных покровов
303