авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 ||

Методики проведения экспериментов по радиолокационному подповерхностному зондированию земли и планет земной группы

-- [ Страница 2 ] --

На рис.7 приведена созданная на основе результатов численного моделирования и экспериментальных данных радиолокационных измерений библиотека радарограмм для наиболее распространенных типов подповерхностных объектов. Эта библиотека радиолокационных изображений предназначена для визуального распознавания подповерхностных объектов на радарограммах и, в перспективе, для создания автоматизированной системы обнаружения и идентификации подповерхностных объектов.

Локальный (квазиточечный) объект
Овальный объект
Приповерх-ностные объекты
Горизонталь-ная пластина
Наклонная пластина
Траншея
Участок измененного грунта

Рис.7. Радиолокационные изображения характерных

подповерхностных объектов.

В четвертой главе описана методология зондирования поверхностей космических тел с борта межпланетных космических аппаратов, обоснован выбор характеристик зондирующего сигнала для длинноволнового планетного радара (ДПР), проведено моделирование обработки сложного фазокодоманипулированного сигнала. На рис.8 представлен результат моделирования обработки сигнала радара ДПР: вверху показана модель функции отклика отражающей среды, внизу результат ее восстановления при уровне шума в 6 раз превышающем полезный сигнал. На рис.8 видно, что при восстановлении функции отклика искажения ее характеристик не произошло. Аналогичное моделирование, проведенное для большего числа слоев и плавно меняющейся границе физических свойств грунта, показало устойчивость выбранного сигнала к аддитивным шумам.



Обоснована применимость описанной методики на основе анализа радиолокационных данных радара «Марсис». На рис.8 приведен результат корреляционной обработки сигнала радара «Марсис». По оси абсцисс отложены номера измерений, по оси ординат – глубина зондирования в км (в предположении, что диэлектрическая проницаемость вымороженного грунта равна 4). На рис.9 наблюдается расщепление радарограммы на две составляющие (появление подповерхностного слоя), которое начинается с 775 измерения и обрывается на 810. Эти результаты хорошо согласуются с опубликованными ранее разработчиками радара «Марсис» данными.

 Результат корреляционной-41

 Результат корреляционной-42

Рис.9. Результат корреляционной обработки данных радара «Марсис».

В заключении перечислены основные результаты работы и сформулированы следующие из них выводы.

Основные результаты работы

  1. Проведены расчеты диаграммы направленности антенн, расположенных на границе раздела двух сред. Показано, что диаграмма направленности излучения в воздух имеет намного меньший коэффициент направленности, чем в среде (грунте). Показано, что при отрыве антенн от грунта, коэффициент направленности увеличивается, а интегральная мощность излученного в грунт сигнала уменьшается.
  2. Проведено моделирование распространения сигнала георадара в слоистой среде. Исследовано влияние радиофизических характеристик слоистой среды на амплитуду и форму отраженного импульса. На основе результатов численного моделирования и экспериментальных данных измерений создан каталог радарограмм для наиболее распространенных объектов зондирования.
  3. Разработана методика создания алгоритмов сбора и обработки георадиолокационных данных. На основе этой методики разработан пакет программ для георадаров серии «Герад», «ДАО», «ГИР».
  4. Разработаны методики подготовки, проведения и анализа полученных результатов экспериментов по радиолокационному зондированию пресноводных водоемов с поверхности воды и льда, а также различных природных сред применительно к различным прикладным задачам: археологии, строительству, инженерной геофизике. Методики проверены экспериментально.
  5. На основе разработанных автором методик проведены полевые испытания ряда георадаров: двухканального георадара «Герад-2» для археологии, георадаров «Герад-3» и др.
  6. Разработана методика подготовки эксперимента по радиолокационному зондированию поверхности Фобоса в миссии «Фобос-Грунт». Обоснован выбор зондирующего сигнала. Проведено моделирование обработки отраженного сигнала с учетом шумов. На основе анализа баллистических и навигационных данных разработана оптимальная схема проведения экспериментов для радара ДПР.
  7. Разработанная методология обработки данных прибора ДПР проверена при обработке экспериментальных данных, полученных радаром «Марсис» в европейской межпланетной миссии «Марс-Экспресс».

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

  1. Радиолокационное зондирование грунта Фобоса в проекте «Фобос-Грунт» / Арманд Н.А., Марчук В.Н. [и др] // Радиотехника и Электроника - 2003. - т.48, №10. - С.1186-1195.
  2. Моделирование работы георадара численными методами / Марчук В.Н. [и др] // Наукоемкие технологии. - 2006. - Т.7, N 10. - С.39-52.
  3. Применения георадаров серии "Герад" для зондирования водоемов, инженерных коммуникаций и железнодорожных насыпей / Бажанов А.С., Марчук В.Н. [и др.] // Наукоемкие технологии. - 2005. - Т.6, N 12. - С.32-38.
  4. Марчук, В.Н. Результаты применения георадара “Герад-2” в сфере народного хозяйства / Марчук В.Н., Бажанов А.С., Этенко Г.В. // Разведка и охрана недр. - М.: Недра, 2001. - №3 - C.34-36.
  5. Подповерхностная радиолокация, особенности и преимущества, ожидаемые результаты применения в сфере лесного хозяйства / Марчук В.Н. [и др.] // Экология, мониторинг и рациональное природопользование: сб. науч. тр. / М.:МГУЛ, 2001. - вып.314 - С.48-56.
  6. Бездудный, В.Г. Применение геолокации в археологических исследованиях. Обзор литературы / Бездудный В.Г., Марчук В.Н. // Археологические записки. - РРОО ДАО, Ростов-на-Дону, 2007. – вып. 5 - C.215-232.
  7. Experimental results of remote radar sensing of frozen soils / Andrianov V.A., Marchuk V.N. [et al] // Third International Conference on ground penetrating radar: abst. sc. conf / U.S. Geological Survey, 1990. - Р.2.
  8. Экспериментальные результаты дистанционного радиолокационного зонди­рования газопровода в грунте / Андрианов В.А., Марчук В.Н. [и др.] // Применение сверхширокополосных сигналов в радиоэлектронике и геофизике: тез. докл. на Всес. науч.тех. конф. - Красноярск, 1991. - С. 12.
  9. Armand, N.A. The Long wavelength Radar for Mars surface and ionosphere probing / Armand N.A., Marchouk V.N. [et al.]// Radar 97: abst. int. conf., 14-16 Oct. 1997 / Edinburgh, IEE, 1997/ - P.819-823.
  10. Андрианов, В.А. Метод миграции для решения обратной структурной задачи подповерхностного радиолокационного зондирования трубопроводов / Андрианов В.А., Марчук В.Н., Штерн Д.Я. // Применение дистанционных радиофиз. методов в исследованиях природной среды: сб. докл 3-ей Всерос. науч. конф., Муром, 17-18 июня 1999 г. / Владимир. гос. ун-т. Муром. ин-т (филиал) - Муром, 1999. - С.90-91.
  11. Андрианов, В.А. Двухканальный георадар “Герад-2” для археологии / Андрианов В.А., Марчук В.Н., [и др.] // Георадар в России 2000: тез.докл. науч.-практ.конф., 15-19 мая 2000 / М., МГУ, 2000. - С.20  21.
  12. Бездудный, В.Г. Анализ результатов георадарного зондирования археологических объектов Ростовской области в 2001 г. / Бездудный В.Г., Марчук В.Н. // Археологические записки – РРОО ДАО, Ростов-на-Дону, 2002. -вып.2. - C.205-212.
  13. Marchuk, V.N. The Two-Channel Georadar “Gerad2” / Marchuk V.N[et.al.] // 32nd Microsymp. on Comparative Planetology: abst. int. conf. - Moscow, October 9-11, 2000. - P. 171.
  14. Марчук, В.Н. Алгоритм обработки данных георадара “Герад-3” / Марчук В.Н. // Георадар-2002: тез. докл. науч.-практ. конф., Москва, 28 января -1 февраля, 2002 г. / М., МГУ, 2002. - С.18-20.
  15. Георадар “Герад-3”. Новые возможности и результаты применения / Бажанов А.С., Марчук В.Н. [и др.] // Георадар-2002: тез. докл. науч.-практ. конф., Москва, 28 января -1 февраля, 2002 г. / М., МГУ, 2002. - C.13.
  16. Результаты использования георадара для поиска инженерных коммуникаций / / Бажанов А.С., Марчук В.Н. [и др.] // Георадар-2004: тез. докл. науч.-практ. конф., Москва, 29 марта -2 апреля, 2004 г. / М., МГУ, 2004. - C.77.
  17. Марчук В.Н. Алгоритм обработки данных комплексной радиоакустической системы для подповерхностного обнаружения локальных объектов / Марчук В.Н. // Георадар-2004: тез. докл. науч.-практ. конф., Москва, 29 марта -2 апреля, 2004 г. / М., МГУ, 2004. - C.47.
  18. Результаты испытаний и перспективы использования и совершенствования многоканального радиоакустического комплекса / Алексашенко В.А., Марчук В.Н. [и др.] // Инженерная геофизика-2005, тез. докл. науч.-практ. конф., Геленджик, 27 марта -2 апреля2005 г. / Геленджик 2005. - C.253.
  19. Марчук В.Н. Результаты расчета диаграммы направленности антенны на границе двух сред / Марчук В.Н. // Инженерная геофизика-2005, тез. докл. науч.-практ. конф., Геленджик, 27 марта -2 апреля2005 г. / Геленджик 2005. - C.215.
  20. Применение георадаров для решения задач экологии / Гапонов С.С, Марчук В.Н. [и др.] // Инженерная экология – 2005: тр. межд. симп., Москва, 7-9 декабря 2005 г. / М., 2005. - C. 57-62.
  21. Об опыте использования георадарных данных для интерпретации РЛИ, получаемых с помощью ИМАРК / Кутуза Б.Г., Марчук В.Н. [и др.] // Акустооптические и радиолокационные методы измерений и обработки информации: тез. докл. межд. конф., Суздаль, 25-27 сентября 2007 г. / Суздаль, 2007. - C.9-15.
  22. Роль имитационного моделирования при радиолокационном исследовании грунта планет и их плазменных оболочек / Марчук В.Н. [и др.] // Дистанционное зондирование Земли из космоса. Пятая юбилейная открытая Всероссийская конференция: тез. докл. Всеросс. конф., Москва, ИКИ РАН, 12-16 ноября 2007 г. / М., 2007. - C.285.
  23. Дистанционное зондирование грунта Фобоса в проекте «Фобос-Грунт» / Арманд Н.А., Марчук В.Н. [и др.] // Дистанционное зондирование Земли из космоса. Пятая юбилейная открытая Всероссийская конференция: тез. докл. Всеросс. конф., Москва, ИКИ РАН, 12-16 ноября 2007 г. / М., 2007. - C.200.
  24. Марчук, В.Н. Диаграмма направленности антенны в нижнем полупространстве / Марчук В.Н., Черная Л.Ф. // Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике: сб. докладов 2-й Всерос. науч. конф.-семинара. Муром, 4-7 июля г. / Муром, 2006. - С. 90-93.
  25. Подповерхностное зондирование грунта Марса. Первые результаты / Арманд Н.А., Марчук В.Н. [и др.] // Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике: сб. докладов Второй Всеросс. науч. конф.-семинара. Муром, 4-7 июля 2006 г. / Муром, 2006. - С. 27-31.
  26. Длинноволновый радар для дистанционного зондирования грунта Фобоса в проекте «Фобос-Грунт» / Арманд Н.А., Марчук В.Н. [и др.] // Актуальные проблемы ракетно-космического приборостроения и информационных технологий: тез. докл. Всерос. науч.-тех. конф., Москва, 28-30 апреля 2008 г. / М., 2008. - CD.


Pages:     | 1 ||
 

Похожие работы:










 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.