Другие журналы
Сетевое издание Радиооптика

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл. № ФС 77-61860. ISSN 2413-0974

Оценка погрешности лазерного высотомера для измерения наклонов уровня океана

Радиооптика # 04, июль 2015
DOI: 10.7463/rdopt.0415.0793187
Файл статьи: Rdopt_Jul2015_036to046.pdf (633.05Кб)
авторы: Городничев В. А., Белов М. Л.

УДК 535.338.41

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

Спутниковая высотометрия морской поверхности позволяет получить картину топографии океана, которая дает возможность качественно и количественно судить о приливах, течениях, вихрях и ветровых нагонах.
При использовании и усвоении данных спутникового высотомера важное значение имеет вопрос о точности измерений. Погрешности высотометрических измерений с ИСЗ вызваны изменением параметров орбиты ИСЗ, погрешностями их определения и погрешностями измерений самого высотомера.
Потенциально высокую точность измерений способны обеспечить  лазерные высотомеры.     Для уменьшения ошибок, обусловлёенных изменением параметров орбиты ИСЗ и погрешностями их определения, перспективно использование многолучевой схемы лазерного зондирования.
Применение двухлучевой схемы позволяет получить картину наклонов поверхности уровня вдоль траектории полета ИСЗ.
В работе оценивается точность измерений перепадов высот морской поверхности с помощью лазерного высотомера, установленного на ИСЗ, в условиях ветрового волнения и покрытия морской поверхности пеной.
Получена формула для оценки средней (по серии зондирующих импульсов) задержки лазерного эхо-импульса от морской поверхности как при небольших скоростях приводного ветра (когда пены еще нет), так и при больших скоростях приводного ветра (когда на поверхности моря появляется пена). На основе полученной формулы находится выражение для  перепада высот морской поверхности, измеряемого по разности задержек лазерных эхо-импульсов, регистрируемых приемником лидара.
Полученные результаты позволяют оценить погрешность измерений перепадов высот морской поверхности с помощью лазерного высотомера, установленного на ИСЗ как при небольших скоростях приводного ветра, так и при больших скоростях приводного ветра, когда на поверхности моря появляется пена.
Показано, что погрешности измерения определяются условиями морского ветрового волнения (скоростью приводного ветра) и наклоном уровенной поверхности на трассе зондирования и могут быть в несколько раз больше измеряемых перепадов высот морской поверхности. Уменьшение угла расходимости излучения лидара приводит к резкому уменьшению ошибок измерения. При угле расходимости излучения лидара 0,1 мрад измеряемый перепад высот практически совпадает с его истинным значением.

Список литературы
1. Спутниковая альтиметрия // Oceanographers.Ru: сайт проекта. Режимдоступа: http://www.oceanographers.ru/ index.php?id=1610&option=content&task=view (датаобращения 16.06.2015).
2. Деев М. Г. Уровень как индикатор изменений состояния Мирового океана // … . Режим доступа:http://geo.1september.ru/view_article.php?id=201000604 (дата обращения 16.06.2015).
3. Малинин В.Н. Уровень океана: настоящее и будущее. СПб.: РГГМУ, 2012. 260 с.
4. Белоненко Т.В. Спутниковая альтиметрия северо-западной части тихого океана. //Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. 2013. Вып. № 163. C 120-128.
5. Троицкая Ю. И., Рыбушкина Г. В., Соустова И. А., Баландина Г. Н., Лебедев С. А., Костянов А. Г., Панютин А. А., Филин Л. В. Спутниковая альтиметрия внутренних водоёмов //Водные ресурсы. 2012. Т. 39, № 2. С. 169-185.
6. Лебедев С.А. Спутниковая альтиметрия в науках о Земле // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т. 10 , № 3. С. 33–49.
7. Лазерный альтиметр спутника CryoSat-2 откроет перед учеными новое дно Мирового океана // см. п. 1. Режим доступа: http://sci-world.ru/discoveries/1641-lazernyy-altimetr-sputnika-cryosat-2-otkroet-pered-uchenymi-novoe-dno-mirovogo-okeana.html. (дата обращения 16.06.2015)
8. В.И. Козинцев, М.Л. Белов, В.М. Орлов, В.А. Городничев, Б.В. Стрелков . Основы импульсной лазерной локации. М.: Из-во МГТУ им. Н.Э. Баумана , 2010 . 573 c .
9. Advancedtopographiclaseraltimetersystem // см. п. 1 . Режим доступа: https://www.fbo.gov/spg/NASA/DSFC/OPDC20220/NNG09281324L.html (дата обращения 15.07.2015).
10. Белов М.Л., Городничев В.А., Стрелков Б.В. Моноимпульсный локационный метод зондирования природных образований // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2012. № 12. С. 319-332. DOI: 10.7463/1212.0482683
11. Bruzzi J.R. A compact laser altimeter for spacecraft landing application // Johns Hopkins APL technical digest. 2012 . Vol. 30, no. 4. P. 331 -346.
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65
  RSS
© 2003-2017 «Радиооптика» Тел.: +7 (915) 336-07-65