Том 30, номер 08, статья № 8

Дудоров В.В., Еремина А.С. Определение поперечной составляющей скорости ветра на основе анализа видеоряда изображений удаленных объектов. Часть 2. Смещение объема турбулентной среды. // Оптика атмосферы и океана. 2017. Т. 30. № 08. С. 682–690.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

С помощью численного моделирования исследуются возможности нахождения профиля скорости ветра на трассе наблюдения за удаленным объектом на основе анализа видеоряда его изображений. Основным преимуществом предлагаемого метода определения скорости ветра, основанного на анализе двух соседних кадров видеоряда некогерентных изображений, перед аналогами является высокое быстродействие благодаря отсутствию необходимости накопления статистики анализируемых характеристик. Предложен метод фильтрации турбулентных искажений изображения по их характерным размерам, позволяющий оценить скорость смещения турбулентных неоднородностей на различных участках трассы наблюдения. Показано, что для ряда турбулентных условий и характеристик наблюдаемого объекта возможно определение скорости смещения нескольких (не меньше трех) слоев турбулентной атмосферы, расположенных на трассе наблюдения на разных расстояниях между объектом и приемной оптической системой.

Ключевые слова:

турбулентная атмосфера, скорость ветра, некогерентное изображение

Список литературы:

1. Дудоров В.В., Еремина А.С. Определение поперечной составляющей скорости ветра на основе анализа видеоряда изображений удаленных объектов. Часть 1. Смещение тонкого слоя турбулентных неоднородностей // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 4. С. 274–280.
2. Lachinova S.L., Vorontsov M.A., Dudorov V.V., Kolosov V.V., Valley M.T. Anisoplanatic imaging through atmospheric turbulence: Brightness function approach // Proc. SPIE. 2007. V. 6708. P. 67080E.
3. Dudorov V.V., Kolosov V.V. Anisoplanatic turbulence correction in incoherent imaging by using reference sources with different wavelengths // Atmos. Ocean. Opt. 2010. V. 23, N 5. P. 353–358.
4. Dudorov V.V., Filimonov G.A., Kolosov V.V. Algorithm for formation of an infinite random turbulent screen // Proc. SPIE. 2005. V. 6160. P. 61600R.
5. Holmes R.B. Passive optical wind profilometer. Patent N 5,469,250. USO05469250A. Nov. 21, 1995.
6. Belenkii M. Passive crosswind profiler. Patent Appl. Publ. US 2010/0128136 A1. May 27, 2010.
7. Dudorov V.V., Eremina A.S. Determination of atmospheric turbulent inhomogeneity wind drift from sequence of incoherent images // Proc. SPIE. 2014. V. 9292. P. 92921F.
8. Еремина А.С., Дудоров В.В. Способ фильтрации и определения скорости смещения турбулентных искажений в видеоряде оптических изображений при ветровом сносе атмосферных неоднородностей // Изв. вузов. Физика. 2015. Т. 58, № 8/2. С. 192–194.
9. Dudorov V.V., Eremina A.S. Filtration of optical image distortions for retrieving the drift velocity of atmospheric turbulence inhomogeneities // Proc. SPIE. 2015. V. 9680. CID: 9680 2E.
10. Dudorov V.V., Eremina A.S. Possibilities of crosswind profiling based on incoherent imaging // Proc. SPIE. 2016. V. 10035. CID: 100351Q.
11. Афанасьев А.Л., Банах В.А., Ростов А.П. Оценивание интегральной скорости ветра и турбулентности в атмосфере по искажениям видеоизображений естественно освещенных объектов // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 4. С. 285–293; Afanasiev A.L., Banakh V.A., Rostov A.P. Estimation of the integral wind velocity and turbulence in the atmosphere from distortions of optical images of naturally illuminated objects // Atmos. Ocean. Opt. 2016. V. 29, N 5. P. 422–430.
12. Маракасов Д.А. Оценка средней скорости ветра из корреляции смещений центров тяжести изображений некогерентных источников в турбулентной атмосфере // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29. № 4. С. 294–299.

Вернуться