Том 30, номер 04, статья № 2

Аннотация:

Методом численного моделирования исследуются возможности определения поперечной составляющей скорости ветра на трассе наблюдения за удаленным объектом на основе анализа турбулентных искажений в его изображениях. Рассмотрено искажающее влияние ограниченных участков турбулентной атмосферы, расположенных на трассе наблюдения, на изображение удаленного объекта; исследованы возможности определения скорости смещения данных участков на основе анализа вносимых ими искажений. Показано, что для случая смещения тонкого слоя турбулентных неоднородностей предлагаемый подход позволяет определять скорость смещения с высокой точностью.

Ключевые слова:

скорость ветра, турбулентная атмосфера, некогерентное изображение

Список литературы:

1. Banakh V.A., Marakasov D.A., Vorontsov M.A. Cross- wind profiling based on the scattered wave scintillations in a telescope focus // Appl. Opt. 2007. V. 46, N 33. P. 8104–8117
1. Banakh V.A., Marakasov D.A. Wind velocity profile reconstruction from intensity fluctuations of a plane wave propagating in a turbulent atmosphere // Opt. Lett. 2007. V. 32, N 15. P. 2236–2238.
2. Banakh V.A., Marakasov D.A. Wind profiling based on the optical beam intensity statistics in a turbulent atmosphere // J. Opt. Soc. Am. A. 2007. V. 24, N 10. P. 3245–3254.
3. Маракасов Д.А. Алгоритм восстановления профиля ветра по турбулентным флуктуациям интенсивности рассеянной волны в приемном телескопе // Оптика атмосф. и океана. 2007. Т. 20, № 12. С. 1110–1114.
4. Антошкин Л.В., Лавринов В.В., Лавринова Л.Н., Лукин В.П. Дифференциальный метод в измерении параметров турбулентности и скорости ветра датчиком волнового фронта // Оптика атмосф. и океана. 2008. Т. 21, № 1. С. 75–80.
5. Маракасов Д.А., Рычков Д.С., Фалиц А.В. Восстановление профилей ветра и структурной характеристики показателя преломления по турбулентным флуктуациям интенсивности лазерного пучка // Оптика атмосф. и океана. 2009. Т. 22, № 1. С. 82–85.
6. Маракасов Д.А. Восстановление профиля скорости ветра по флуктуациям интенсивности лазерного пучка в приемном телескопе. // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 4. С. 304–307.
7. Афанасьев А.Л., Банах В.А., Ростов А.П. Определение скорости ветра в атмосфере по турбулентным искажениям видеоизображений лазерного пучка // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 8. С. 723–729; Afanas’ev A.L., Banakh V.A., Rostov A.P. Estimate of wind velocity in the atmosphere based on an analysis of turbulent distortions of laser beam images registered by video camera // Atmos. Ocean. Opt. 2011. V. 24, N 1. P. 88–94.
8. Holmes R.B. Passive optical wind profilometer. Patent N 5469250 USO05469250A. Nov. 21, 1995.
9. Belenkii M. Passive crosswind profiler. Patent Application Publication US 2010/0128136 A1. May 27, 2010.
10. Dudorov V.V., Eremina A.S. Determination of atmospheric turbulent inhomogeneity wind drift from sequence of incoherent images // Proc. SPIE. 2014. V. 9292. P. 1–6. DOI: 10.1117/12.2075640.
11. 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. Физ. 2015. Т. 58, № 8/2. С. 192–194.
12. 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. P. 1–8. DOI: 10.1117/12.2206195.
13. 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.
14. 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.
15. Dudorov V.V., Eremina A.S. Possibilities of crosswind profiling based on incoherent imaging // Proc. SPIE. 2016. V. 10035. P. 1–7. DOI: 10.1117/12.2249489.
16. Vorontsov M.A., Kolosov V.V. Target-in-the-loop beam control: basic considerations for analysis and wave-front sensing  //  J. Opt. Soc. Am. A. 2005. V. 22. P. 126–141.
17. Dudorov V.V., Vorontsov M.A., Kolosov V.V. Speckle field propagation in "frozen" turbulence: Brightness Function Approach // J. Opt. Soc. Am. A. 2006. V. 23, N 8. P. 1924–1936.
18. Дудоров В.В., Колосов В.В., Филимонов Г.А. Алгоритм формирования бесконечных турбулентных экранов для задачи моделирования долговременных лазерных экспериментов в атмосфере // Изв. Томск. политехн. ун-та. 2006. T. 309, № 8. C. 85–89.
19. Dudorov V.V., Filimonov G.A., Kolosov V.V. Algorithm for formation of an infinite random turbulent screen // Proc. SPIE. 2005. V. 6160. CID:61600R.
20. 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.
21. 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.