Том 23, номер 08, статья № 12

Аннотация:

Представлены результаты экспериментальной проверки метода определения интегральной по трассе скорости ветра, основанного на оценке дисперсии скорости смещений энергетического центра тяжести видеоизображений прошедшего трассу лазерного пучка. Метод сопоставляется с независимыми оптическими методами измерения интегральной скорости, основанными на использовании пространственного и временного вариантов корреляционного и спектрального анализа флуктуаций интенсивности в видеоизображениях лазерного пучка. Показано, что данные всех трех оптических методов хорошо коррелируют между собой и согласуются с результатами локальных измерений скорости 10 акустическими анемометрами, располагавшимися вдоль трассы зондирования.

Ключевые слова:

скорость ветра, турбулентность, атмосфера, лазерное излучение, интенсивность, видеоизображение, пространственно-временная корреляция, энергетический центр тяжести, дисперсия, фазовый спектр

Список литературы:

1. Афанасьев А.Л., Банах В.А., Ростов А.П. Локализация турбулентных потоков по флуктуациям интенсивности просвечивающего лазерного излучения // Оптика атмосф. и океана. 2008. Т. 21. №7. C. 640-647.
2. Банах В.А., Фалиц А.В. Визуализация поля скоростей в атмосфере по рассеянному излучению // Оптика атмосф. и океана. 2008. Т. 21. № 10. C. 890-896.
3. Банах В.А., Фалиц А.В. Визуализация поля скоростей в слое турбулентной атмосферы по просвечивающему слой оптическому излучению // Оптика атмосф. и океана. 2009. Т. 22. № 12. C. 1135-1141.
4. Ting-I Wang, Ochs G.R., Lawrence S. Wind measurements by the temporal cross-correlation of the optical scintillations // Appl. Opt. 1981. V. 20. N 23. P. 4073-4081.
5. Clifford S.F., Ochs G.R., Wang Ting-I. Optical wind sensing by observing the scintillations of a random scene // Appl. Opt. 1975. V. 14. N 12. P. 2844-2850.
6. Holmes J.F., Lee M.H., Fossey M.E. Remote crosswind measurement utilizing the interaction of a target-induced speckle field with the turbulent atmosphere // J. Opt. Soc. Amer. A. 1980. V. 70. N 12. P. 1586.
7. Holmes J.F., Amzajerdian F., Gudimetla Rao V.S., Hunt J.M. Remote crosswind measurement using speckle-turbulence interaction and optical heterodyne detection // J. Opt. Soc. Amer. A. 1985. V. 2. N 13. P. 104.
8. Безверхний В.А., Гурвич А.С., Покасов Вл.В. Применение когерентного анализа для определения скорости ветра из оптических измерений // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1978. Т. 14. № 1. С. 102.
9. Ростов А.П., Иванов А.П., Афанасьев А.Л. Экспериментальное сравнение трассового оптического измерителя воздушного потока с массивом ультразвуковых датчиков в приземном слое атмосферы // Тезисы докл. IX Междунар. симпоз. "Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы". Томск, 2002. C. 121.
10. Afanasiev A.L., Banakh V.A., Rostov A.P. Estimate of wind velocity from optical measurements in atmosphere // Proc. SPIE. 2002. V. 5027. P. 136-144.
11. www.photo-sonics.co.uk
12. Ростов А.П. Массив одномерных акустических анемометров-термометров // Восьмое Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу: Мат-лы Рос. конф. / Под ред. М.В. Кабанова. Томск: Аграф-Пресс, 2009. С. 368-370.