Том 22, номер 12, статья № 5

Аннотация:

Проведен анализ возможности визуализации 2-D-поля скоростей в слое турбулентной атмосферы по флуктуациям интенсивности просвечивающего слой оптического излучения. Рассмотрена схема, в которой просвечивающее лазерное излучение после прохождения турбулентного слоя рассеивается на диффузной поверхности и обратно рассеянное излучение принимается на телескоп, с помощью которого формируется изображение освещенной области рассеивающей поверхности. Показано, что корреляционное сравнение крупномасштабной структуры флуктуаций интенсивности в когерентных изображениях рассеивающей поверхности, полученных в различающиеся моменты времени, позволяет визуализировать двумерное поле скоростей в просвечиваемом турбулентном слое.

Ключевые слова:

турбулентная атмосфера, просвечиваемый слой, флуктуации интенсивности, лазерное излучение, когерентное изображение, визуализация поля скоростей, диффузная поверхность

Список литературы:

1. Abbrecht H.-E., Borys M., Damaschke N., Tropea C. Laser Doppler and Phase Doppler Measurement Techniques. Series: Experimental fluid Mechanics. Springer-Verlag, 2003. 738 p.
2. Франсон М. Оптика спеклов. М.: Мир, 1980. 171 с.
3. Бакут П.А., Мандросов В.И., Матвеев И.Н., Устинов Н.Д. Теория когерентных изображений / Под ред. Н.Д. Устинова. М.: Радио и связь, 1987. 264 с.
4. Fomin N.A. Speckle Photography for Fluid Mechanics Measurements. Springer-Verlag, 1998. 290 p.
5. Raffel M., Willert C., Kompenhans J. Particle image velocimetry: A practical guide. Berlin: Springer-Verlag, 1998. 253 р.
6. Raffel M., Richard H., Ehrenfried K., Van der Wall B., Burley C., Beaumier P., McAlisret K., Pengel K. Recording and evaluation methods of PIV investigations on a helicopter rotor model // Experiments in Fluids. 2004. V. 36. N 1. P. 146-156.
7. Banakh V., Falits A., Halldorsson T. Simulation of retrieval of wind velocity and vortex observation in a turbulent atmosphere by speckle photography // Lidar Technologies, Techniques, and Measurements for Atmospheric Remote Sensing II // Proc. SPIE. 2006. V. 6367. P. 121-128.
8. Банах В.А. Моделирование изображения подсвечиваемого лазером рассеивающего слоя в турбулентной атмосфере // Оптика атмосф. и океана. 2007. Т. 20. № 4. С. 303-307.
9. Halldorsson T., Langmeier A., Prucklmeier A., Banakh V.A., Falits A.V. Particle and speckle imaging velocimetry applied to a monostatic LIDAR // Proc. SPIE. 2006. V. 6522. P. 65220A-1-65220A-9.
10. Goodman J.W. Statistical Optics. N.Y.: Wiley, 1985. 550 p.
11. Nelson D.H., Walters L.D., MacKerrow E.P., Schmit M.J., Quick C.R., Porch W.M., Petrin R.R. Wave optics simulation of atmospheric turbulence and reflective speckle effectc in CO2 lidar // Appl. Opt. 2000. V. 39. N 12. P. 1857-1871.
12. Банах В.А., Фалиц А.В. Визуализация поля скоростей в атмосфере по рассеянному излучению // Оптика атмосф. и океана. 2008. Т. 21. № 10. С. 890-896.
13. Банах В.А., Миронов В.Л. Локационное распространение лазерного излучения в турбулентной атмосфере. Новосибирск: Наука, 1986. 173 с.