Определение спектрально-кинематических характеристик поверхностного волнения по оптическим изображениям поверхности моря

Как известно, в последнее время появились модели морского волнения, основанные на каскадных механизмах взаимодействия волн разных масштабов. В связи с этим в ИПФ РАН разработан корабельный оптический комплекс для регистрации характеристик морского волнения в широком диапазоне длин волн: от сантиметровых до энергонесущих поверхностных волн. Короткомасштабное волнение анализируется с помощью оптических спектранализаторов на некогерентном свете (ДОСА), а параметры длинных поверхностных волн определяются по панорамам морской поверхности (изображения в координатах дальность - время - интенсивность света), конструируемых по оптическим профилям морской поверхности. Эти панорамы являются как бы оптическими аналогами РЛ-панорам морской поверхности, но обладают гораздо большим поверхностным разрешением и некоторыми дополнительными возможностями для диагностики волнения, связанными с особенностями формирования оптических изображений морской поверхности. Оптические панорамы обладают определенной “гибкостью”: в зависимости от требуемого пространственного разрешения можно формировать панорамы различной ширины от сотен метров до километров.
В работе развита оптическая модель изображения морской поверхности на основе двухмасштабного представления поверхностного волнения. В рамках этой модели разработаны методы восстановления спектрально-кинематических характеристик волнения по изображениям морской поверхности.
Приведены данные исследования морского волнения в широком диапазоне длин поверхностных волн от сантиметров до десятков метров с помощью оптического комплекса, а также предварительные результаты по созданию модели двумерного спектра ветрового волнения.
Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты 08-05-00195-а, 08-05-00252-а, НШ-6043.2006.2, 07-05-00125, 07-05-12011-офи).