Том 32, номер 07, статья № 8

Аннотация:

Усовершенствован разработанный ранее алгоритм оценивания циркуляции самолетных вихрей из измерений импульсным когерентным доплеровским лидаром Stream Line путем использования в алгоритме модели пары самолетных вихрей, учитывающей влияние на пространственную динамику и эволюцию вихрей подстилающей поверхности Земли. В численном эксперименте показано, что усовершенствованный алгоритм позволяет получать результат с высокой точностью, а используемый ранее подход дает завышение лидарной оценки циркуляции вихря примерно на 10%.

Ключевые слова:

когерентный доплеровский лидар, самолетные вихри

Список литературы:

1. Бабкин В.И., Белоцерковский А.С., Турчак Л.И., Баранов Н.А., Замятин А.И., Каневский М.И., Морозов В.В., Пасекунов И.В., Чижов Н.Ю. Системы обеспечения вихревой безопасности полетов летательных аппаратов. М.: Наука, 2008. 373 с.
2. Hannon S.M., Thomson J.A. Aircraft wake vortex detection and measurement with pulsed solid-state coherent laser radar // J. Mod. Opt. 1994. V. 41, N 11. P. 2175–2196.
3. Köpp F., Rahm S., Smalikho I. Characterization of aircraft wake vortices by 2-mm pulsed Doppler lidar // J. Atmos. Ocean. Technol. 2004. V. 21, N 2. P. 194–206.
4. Frehlich R.G., Sharman R. Maximum likelihood estimates of vortex parameters from simulated coherent Doppler lidar data // J. Atmos. Ocean. Technol. 2005. V. 22, N 2. P. 117–129.
5. Rahm S., Smalikho I. Aircraft wake vortex measurement with airborne coherent Doppler lidar // J. Aircr. 2008. V. 45, N 4. P. 1148–1155.
6. Wassaf H.S., Burnham D.C., Wang F.Y. Wake vortex tangential velocity adaptive spectral (TVAS) algorithm for pulsed lidar systems // Proc. of the 16^th Bi-annual Coherent Laser Radar Conf. Session 9 – Wind Measurement Systems II. 20–24 June 2011. California. 4 p.
7. Smalikho I.N., Banakh V.A. Estimation of aircraft wake vortex parameters from data measured with 1.5 micron coherent Doppler lidar // Opt. Lett. 2015. V. 40, N 14. P. 3408–3411.
8. Smalikho I.N., Banakh V.A., Holzäpfel F., Rahm S. Method of radial velocities for the estimation of aircraft wake vortex parameters from data measured by coherent Doppler lidar // Opt. Express. 2015. V. 23, N 19. P. A1194–A1207.
9. Yoshikawa E., Matayoshi N. Aircraft wake vortex retrieval method on lidar lateral range-height indicator observation // AIAA J. 2017. V. 55, N 7. P. 2269–2278.
10. Gao H., Li J., Chan P.W., Hon K.K., Wang X. Parameter-retrieval of dry-air wake vortices with a scanning Doppler lidar // Opt. Express. 2018. V. 26, N 13. P. 16377–16392.
11. Wu S., Zhai X., Liu B. Aircraft wake vortex and turbulence measurement under near-ground effect using coherent Doppler lidar // Opt. Express. 2019. V. 27, N 2. P. 1142–1163.
12. Gerz T., Holzäpfel F., Darracq D. Commercial aircraft wake vortices // Prog. Aerosp. Sci. 2002. V. 38. P. 181–208.
13. Robin R.E., Delisi D.P., Greene G.C. Algorithm for prediction of trailing vortex evolution // J. Aircr. 2001. V. 38, N 5. P. 911–917.
14. Pierson G., Davies F., Collier C. An analysis of performance of the UFAM Pulsed Doppler lidar for the observing the boundary layer // J. Atmos. Ocean. Technol. 2009. V. 26, N 2. P. 240–250.
15. Смалихо И.Н., Банах В.А., Фалиц А.В. Измерения параметров вихревых следов самолетов когерентным доплеровским лидаром Stream Line // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 8. С. 664–671; Smаlikhо I.N., Bаnаkh V.А., Fаlits А.V. Measurements of aircraft wake vortex parameters by a Stream Line Doppler lidar // Atmos. Ocean. Opt. 2017. V. 30, N 6. P. 588–595.
16. Смалихо И.Н., Банах В.А., Фалиц А.В., Сухарев А.А. Эксперимент с целью изучения вихревых следов самолетов, проведенный на летном поле аэропорта Толмачево в 2018 году // Оптика атмосф. и океана. 2019 (представлена для печати).
17. Банах В.А., Смалихо И.Н. Когерентные доплеровские ветровые лидары в турбулентной атмосфере. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2013. 304 с.
18. Lamb H. Hydrodynamics. New York: Dover, 1932. 592 p.
19. Burnham D.C., Hallock J.N. Chicago monostatic acoustic vortex sensing system // U.S. Department of Transportation. DOT-TSC-FAA-79-103. 1982. 206 p.
20. Schwarz C.W., Hahn K.U., Fischenberg D. Wake encounter severity assessment based on validated aerodynamic interaction models // AIAA Guidance, Navigation, and Control Conf., 2–5 August 2010, Toronto, Ontario, Canada. URL: http://www.wakenet.eu/ fileadmin/user_upload/News%26Publications/AIAA-237438-765.pdf