Методы дистанционного измерения мгновенной скорости и направления ветра лазерным локатором
Диссертация
В настоящее время для решения ряда задач прикладной метеорологии возникает потребность в дистанционном измерении мгновенной скорости и направления ветра, т. е. время измерения не должно превышать нескольких секунд. Поэтому актуальной является задача разработки методов измерения мгновенной скорости и направления ветра, которые позволили бы проводить измерения на больших расстояниях при малом… Читать ещё >
Список литературы
- Корнеева Т. Лидары. Новые возможности для атмосферных исследований // electronics.ru: электроника наука технология бизнес URL: http://www.electronics.rU/issue/l 998/3/10/ (дата обращения: 14.02.2012).
- Лазерное зондирование атмосферы / Под редакцией В. М. Захарова. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. — 209 с.
- Межерис Р. Лазерное дистанционное зондирование / Пер. с англ. М.: Мир, 1987. 550 с.
- Лазерное зондирование атмосферы из космоса / Под редакций В. М. Захарова. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. — 214 с.
- Feasibility studies for a global wind measuring satellite system (Windsat): analysis of simulated performance / R.M. Huffaker et al. // Applied optics. -1984. V. 23, № 15. — P. 2523−2536.
- Windsat Free-Flyer using the Advanced Tiros-N satellite / H.M. Gurk et al. // Applied optics. 1984. — V. 23, № 15. — P. 2537−2544.
- Смирнов В.И., Янина Г. М. Расчет и проектирование лазерных анемометров: Учебное пособие по курсу лазерные измерительные системы / Под редакцией В. И. Смирнова. М.: МЭИ, 1996. — 34 с.
- Хргиан А.Х. Физика атмосферы. М.: МГУ, 1986. — 326 с.
- Полякова Л.С., Кашарин Д. В. Метеорология и климатология (для спец. 320 500, 320 600,320800,311 600): Учебное пособие. Новочеркасск: НГМА, 2004.- 107 с.
- Моргунов В.К. Метеорологичесгие приборы и методы наблюдений. -Новосибирск: новосибирская государственная академия водного транспорта, 2003, Часть 3.-99 с.
- П.Википедия / Шкала Бофорда. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Бoфopтaшкaлa (дата обращения: 10.02.2012).
- Meteoweb.ru / интернет-журнал: атмосфера и мир атмосферных явлений: Ветер: скорость ветра и способы ее измерения. URL: http://www.lib.tpu.ru/bibrefweb.html (дата обращения: 20.08.2007).
- И.Монин A.C., Яглом A.M. Статистическая гидромеханика. Механика турбулентности. М.:Ыаука, 1967, Часть 2. — 720 с.
- Банах В.А., Фалиц A.B. Спектры флуктуаций неоднородного поля ветра в атмосфере, измеряемого с усреднением по пространству // Оптика атмосферы и океана. 2003. — Т. 16, № 8. — С.704−707.
- Банах В.А., Смалихо И. Н. Оценивание скорости диссипации турбулентной энергии из данных импульсного доплеровского лидара // Оптика атмосферы и океана. 1997.-Т. 16, № 12. — С. 1524−1538.
- Банах В.А., Смалихо И. Н. Лидарное зондирование скорости диссипации турбулентной энергии // Оптика атмосферы и океана. 1997. — Т. 10, № 4−5. С.473−484.
- Банах В. А., Миронов В. Л. Локационное распространение лазерного излучения в турбулентной атмосфере. Новосибирск: Наука, 1986. — 174 с.
- Ламли Дж.Л., Пановский Г. А. Структура атмосферной турбулентности. -М.: Мир, 1966.-264 с.
- Банах В.А., Фалиц A.B. Спектры флуктуаций неоднородного поля ветра в атмосфере, измеренного с усреднением по пространству // Оптика атмосферы и океана. 2003. — Т. 16, № 8. — С.704−707.
- Компьютерное моделирование работы непрерывного доплеровского ветрового лидара в турбулентной атмосфере / В. А. Банах и др. // Оптика атмосферы и океана. 1999. — Т. 12, № 10. — С. 945−950.
- Пространственно временная структура сигналов аэрозольного лидара / Ю. С. Балин и др. // Оптика атмосферы и океана. 1988. — Т. 1, № 8. — С. 77−83.
- Борисенко М.М. Вертикальные профили ветра и температуры в нижних слоях атмосферы / Тр. ГГО. 1974. Выпуск № 320. 150 с.
- Заварина M.B. Расчетные скорости ветра на высотах нижнего слоя атмосферы. Л.: Гидрометеорологическое издательство, 1971. — 162 с.
- Метеорологический режим нижнего трехсотметрового слоя атмосферы. Под редаакцией Н. Л. Бызовой. М.: Московское отделение гидрометеоиздата, 1984.-217 с.
- Борисенко М.М. Распределение ветра в нижнем 200-метровом слое атмосферы над городом / Тр. ГГО. 1977. Выпуск № 368. 150 с.
- Матвеев Л.Т. Физика атмосферы. Издание третье, переработанное и дополненное. СПб: Гидрометеоиздат, 2000. — 778 с.
- Корреляционные методы лазерно-локационных измерений скорости ветра / Г. Г. Матвиенко и др. Новосибирск: Наука, 1985. — 223 с.
- Захаров В.М., Костко O.K. Метеорологическая лазерная локация. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. -222 с.
- Захаров В.М., Костко O.K., Хмелевцов С. С. Лидары и исследование климата. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. — 320 с.
- Банах В.А., Смалихо H.H. Оценивание скорости диссипации турбулентной энергии из данных импульсного доплеровского лидара // Оптика атмосферы и океана. 1997.-Т. 10, № 12.-С. 1524−1538.
- ЗГСолдаткин Н. П. Измерение параметров атмосфкры с использованием лазерного гетеродинного приема // Оптика атмосферы и океана. 1994. — Т. 7, № 1. — С. 63−66.
- Астафуров В.Г., Тюхтева Н. В. Потенциальная точность измерения скорости ветра когерентно-доплеровским лидаром // Оптика атмосферы и океана. -1989.-Т. 2, № 4.-С. 415−421.
- Оценка параметров турбулентности из измерений скорости ветра импульсным доплеровским лидаром / В. А. Банах и др. // Оптика атмосферы и океана.-2005.-Т. 18, № 12.-С. 1062−1065.
- Банах В.А., Фалиц A.B. Оценивание параметров атмосферной турбулентности из измерений скорости ветра импульсным когерентным СОг доплеровским лидаром // Оптика атмосферы и океана. 2004. — Т. 17, № 4. -С. 297−305.
- Измерения скорости и направления ветра когерентным доплеровским лидаром в условиях слабого эхосигнала / В. А. Банах и др. // Оптика атмосферы и океана. 2010. — Т. 23, № 5. — С. 333−340.
- Лидарные измерения среднего ветра / И.II. Смалихо и др. // Оптика атмосферы и океана. -2002. Т. 15, № 5. — С. 672−679.
- Измерения скорости ветра и турбулентности над поверхностью моря доплеровским лидаром и радаром с синтезированной апертурой / X. Вернер и др. // Оптика атмосферы и океана. 2004. — Т. 17, № 8. — С. 642−650.
- Измерение скорости ветровых потоков с помощью доплеровского лидара на базе одночастотпого TEA С02-лазера/ В. М. Гордиенко и др. // Оптика атмосферы и океана. 1991. — Т. 4, № 10. — С. 1114−1117.
- Банах В.А., Смалихо И. Н. Лидарное зондирование скорости диссипации турбулентной энергии // Оптика атмосферы и океана. 1997. — Т. 10, № 4−5. -С. 473−484.
- Спектры флуктуаций скорости ветра, измеряемой доплеровским лидаром / В. А. Банах и др. // Оптика атмосферы и океана. 1997. — Т. 10, № 3. — С. 322−332.
- Гордиенко В.М., Путивский Ю. Я. Ветровой когерентный доплеровский TEA С02-лидар // Квантовая электроника. 1994. — Т. 21, № 3. — С. 284−290.
- Савмн A.B. Коняев М. А. Доплеровские метеолидары для систем обеспечения вихревой безопастности полетов // www. nw-meteoagency.ru: ФГБУ «Авиаметтелеком РОСГИДРОМЕТА» URL: http://www.nw-meteoagency.ru/events/lidar.doc (дата обращения: 14.02.2012).
- Мензис Р.Т., Хардести P.M. Когерентный доплеровский лидар для измерения полей ветра // ТИИЭР. 1989. — Т. 77, № 3. — С. 57−70.
- Frehlich R., Cornman L. Coherent Doppler lidar signal spectrum with wind turbulence // Applied optics. 1999. — V. 38, № 36. — P. 7456−7466.
- Frehlich R. Coherent Doppler lidar signal covariance including wind shear and wind turbulence // Applied optics. 1994. — V. 33, № 27. — P. 6472−6481.
- Kane T.J., Zhou В., Byer L.R. Potential of coherent Doppler wind velocity lidar using neodymium laser// Applied optics. 1984. -V. 23, № 15. — P. 2477−2481.
- Frehlich R., Cornman L. Coherent Doppler lidar signal spectrum with wind turbulence // Applied optics. 1999. — V. 38, № 36. — P. 7456−74 566.
- Rye B.J., ITardesty R.M. Detection techniques for validation doppler estimates heterodyne lidar//Applied optics. 1997. — V. 36, № 9.-P. 1940−1951.
- Wind measurement accuracy of the NOAA pulsed infrared Doppler lidar / F.F. Hall et al. // Applied optics. 1984. — V. 23, № 15. — P. 2503−1506.
- Kennedy L.Z., Bilbro J.W. Remote measurement of the transverse wind velocity component using a laser Doppler velocimeter // Applied optics. 1979. — V. 18, № 17.-P. 3010−3013.
- Hausamann D., Davis B.W. Sign of the wind vector: a simple method for its determination with a homodyne cw laser Doppler velocimeter // Applied optics. -1990.-V. 29, № 19.-P. 2919−2928.
- Four-Element Receiver for Pulsed 10-цт Heterodyne Doppler Lidar / X. Favreau et al. //Applied optics. 2000. — V. 39, № 15. — P. 2441−2448.
- Frehlich R. Coherent Doppler lidar signal covariance including wind shear and wind turbulence // Applied optics. 1994. — V. 33, № 27. — P. 6472−6481.
- Compact all-fiber pulsed coherent Doppler lidar system for wind sensing / S. Kameyama et al. // Applied optics. 2007. — V. 46, № 11. — P. 1953−1962.
- Балин Ю.С., Разенков И. А., Ростов А. П. Влияние помех на статистические характеристики сигналов аэрозольного лидара // Оптика атмосферы и океана. 1991.-Т. 1, № 4. — С. 432−438.
- Банах В.А. Потенциальная точность измерения скорости ветра когерентно-доплеровским лидароам // Оптика атмосферы и океана. 1989. — Т. 2, № 4. -С. 415−421.
- Влияние динамической турбулентности пограничного слоя атмосферы на точность доплеровских лидарных измерений скорости ветра / В. А. Банах и др. // Оптика атмосферы и океана. 1993. — Т. 6, № 11. — С. 1376−1389.
- Смалихо И. Н. К вопросу о случайных ошибках измерений скорости ветра непрерывным когерентным лидаром// Оптика атмосферы и океана. 1994. -Т. 4, № 10.-С. 1371−1378.
- Denielsson L., Pike E.R. Long-range laser anemometry a comparative preview //J. Phys. E: Sci. Instrum. 1983. — V. 16.-P. 107−118.
- Korb C.L., Gentry B.M., Li S.X. Edge technique Doppler lidar wind measurement with high vertical resolution // Applied optics. 1997. — V. 36, № 24. — P. 59 765 983.
- Low-altitude atmospheric wind measurement from the combined Mie and Rayleigh backscattering by Doppler lidar with an iodine filter / Z. Liu et al. //Applied optics. 2002. — V. 41, № 33.-P. 7079−7086.
- Korb C.L., Gentry B.M., Weng C.Y. Edge technique: theory and application to the lidar measurement of atmospheric wind // Applied optics. 1992. — V. 31, № 21. -P. 4202−4212.
- Theory of the Double-Edge Technique for Doppler Lidar Wind Measurement / C.L. Korb et al. // Applied optics. 1998. — V. 37, № 15. — P. 3097−3104.
- McKay J.A. Comment on «Theory of the Double-Edge Molecular Technique for Doppler Lidar Wind Measurement» // Applied optics. 2000. — V. 39, № 6. — P. 993−996.
- Abreu V.J., Barnes J.E., Hays P.B. Observation of winds with an incoherent lidar detector//Applied optics. 1992. — V. 31, № 22.-P. 4509−4514.
- McGill M.J., Skinner W.R., Irgang T.D. Analysis techniques for the recovery of winds and backscatter coefficients from a multiple-chanel incoherent Doppler lidar//Applied optics. 1997.-V. 37, № 6.-P. 1253−1268.
- Rees D., McDermid I.S. Doppler lidar atmospheric wind sensor: reevaluation of a 355-nm incoherent Doppler lidar // Applied optics. 1990. — V. 29, № 28. — P. 4133−4143.
- Hays P. B. High-resolution optical measurements of atmospheric winds from space. 1: Lower atmosphere molecular absorption // Applied optics. 1982. — V. 21, № 6. — P. 1136−1141.
- Vertical wind velocity measurements by a Doppler lidar and comparisons with a Doppler sodar/ F. Congeduti et al. // Applied optics. 1981. — V. 20, № 12. — P. 2048−2054.
- Bruneau D. Fringe-imaging Mach-Zehnder interferometer as a spectral analyzer for molecular Doppler wind lidar // Applied optics. 2002. — V. 41, № 3. — P. 503 510.
- Wind-Velocity Lidar Measurements by Use of a Mach-Zehnder interferometer, Comparison with a Fabry-Perot Interferometer/ D. Bruneau et al. // Applied optics. 2004.-V. 43, № 1. — P. 173−182.
- Bruneau D. Mach-Zehnder Interferometer as a Spectral Analyzer for Molecular Doppler Wind Lidar//Applied optics.-2001.-V. 40, № 3.-P. 391−399.
- Жиглинский А. Г., Кучинский В. В. Реальный интерферометр Фабри-Перо. -Л.: Машиностроительное ленинградское отделение, 1983. 175 с.
- McKay J.A. Assessment of a multibeam Fizeau wedge interferometer for Doppler wind lidar // Applied optics. 2002. — V. 41, № 9. — P. 1760−1767.
- Применение корреляционных методов в атмосферной оптике. В. М. Орлов и др. Новосибирск: Наука, 1983. — 160 с.
- Зуев В.В. Лазер-метеоролог. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. — 179 с.
- Матвиенко Г. Г. Лидарные измереиия скорости ветра с использованием стахостической структуры аэрозольных полей// Оптика атмосферы и океана.1988.-Т. 1, № 6. — С. 3−15.
- Гришин А.И., Матвиенко Г. Г. Лидарные исследования профилей скорости в период комплексного эксперимента «SATOR-91″ // Оптика атмосферы и океана.- 1992.-Т. 10, № 5.-С. 1028−1035.
- Гришин А.И., Матвиенко Г. Г. Лидарное зондирование вертикальных движений аэрозоля в нижней атмосфере // Оптика атмосферы и океана. -1994.-Т. 7, № 2.-С. 190−194.
- Zuev V.E., Komarov V.S. and Kreminskii A.V. Application of correlation lidar data to modeling and prediction of wind components // Applied optics. 1997. -V. 36, № 9.-P. 1906−1911.
- Kolev I., Parvanov O., Kaprielov B. Lidar determination of winds by aerosol inhomogeneities: motion velocity in the planetary boundary layer // Applied optics. 1988. — V. 27, № 12. — P. 2524−2531.
- Armstrong R.L., Mason J.B., Barber T. Detection of atmospheric aerosol flow using a transit-time lidar velocimeter // Applied optics. 1976. — V. 15, № 11. — P. 2891−2895.
- Оперативное определение компонентов скорости ветра с помощью лидара / Г. Г. Матвиеико и др. // Оптика атмосферы и океана. 1988. — Т. 1, № 2. — С. 68−72.
- Корреляционные методы в атмосферной оптике. В. М. Орлов и др. -Новосибирск: Наука, 1983. 160 с.
- Компьютерное моделирование работы непрерывного доплеровского ветрового лидара в турбулентной атмосфере / В. А. Банах и др. // Оптика атмосферы и океана. 1999. — Т. 12, № 10. — С. 945−951.
- Моделирование восстановления ветра из измерений космическим когерентным доплеровским лидаром / В. А. Банах и др. // Оптика атмосферы и океана. 2001. — Т. 14, № 10. — С. 924−931.
- Точность метода вариационной аккумуляции спектров оценки скорости ветра из доплеровских лидарных данных в турбулентной атмосфере / В. А. Банах и др. // Оптика атмосферы и океана. 2003. — Т. 16, № 8. — С. 714−718.
- Быков В. В. Цифровое моделирование в статистической радиотехнике. М.: Советское радио, 1971. — 328 с.
- Бакалов В. П. Цифровое моделирование случайных процессов. М.: Сайнс-пресс, 2002. — 88 с.
- Сигналы и помехи в лазерной локации / В. М. Орлов и др.- Под редакцией В. Е. Зуева. -М.: Радио и связь, 1985. 264 с.
- Кори Г. Кори Т. Справочник по математике (для научных работников и инженеров). 6-е изд., стер. СПб.: Лань, 2003. — 832 с.
- Лазерный метод оперативного измерения скорости и направления ветра в приземном слое атмосферы / В. И. Козинцев и др. // Вестник МГТУ им. Баумана. Приборостроение. 2009. — Спец. Выпуск: Антенны и устройства радио-оптического диапазонов. — С. 232−236.
- Способ оперативного дистанционного определения скорости и направления ветра: пат. 2 404 435 РФ / М. Л. Белов, В. А. Городничев, С. Е. Иванов, В. И. Козинцев, заяв. 04.06.09, опубл. 20.11.10, Бюлл. № 32.
- Лазерный дистанционный метод оценки мгновенной скорости и направления ветра / В. И. Козинцев и др. // Вестник МГТУ им. Баумана. Приборостроение. 2011. — Спец. Выпуск: Современные проблемы оптотехпики. — С. 70−77.
- Лидарный метод оперативной оценки направления и скорости ветра в атмосфере / С. Е. Иванов и др. // Медико-технические технологии на страже здоровья: 13-я Международная научно-техническая конференция. -М., 2011.-С. 65−66.
- Лазерный метод оперативного измерения скорости и направления ветра / В. И. Козинцев и др. // Вестник МГТУ им. Баумана. Приборостроение. -2011.-№ 1.-С. 57−66.
- Адаптивный лидариый метод оперативного измерения скорости ветра в атмосфере / В. И. Козинцев и др. // Медико-технические технологии па страже здоровья: 12-я Международная научно-техническая конференция. -М., 2010.-С. 82−84.
- Корреляционный лазерный метод с адаптивным выбором измерительной базы для оперативного измерения скорости ветра / В. И. Козинцев и др. // Оптика атмосферы и океана. 2012. — Т. 25, № 2. — С. 165−170.
- Экспериментальное исследование макета корреляционного лидара для оперативного измерения скорости атмосферного ветра / С. Е. Иванов и др.
- Медико-технические технологии на страже здоровья: 12-я Международная научно-техническая конференция. М., 2010. — С. 81 -82.
- Ekspla. URL: http://www.ekspla.com (дата обращения: 13.03.2012)
- Википедия / МТО. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/%CC%D2%CE (%EE%E 1%FA%E5%EA%F2%E8%Е2) (дата обращения: 13.03.2012)
- Hamamatsu. URL: http://sales.hamamatsu.com/ (дата обращения: 13.03.2012)
- Thotiabs. URL: http://thorlabs.com/ (дата обращения: 13.03.2012)
- ЗАО „Лаборатория Электроники“. URL: http://ellab.ru / (дата обращения: 13.03.2012)
- ЗАО „Руднев Шиляев“. URL: http://rudshel.ru / (дата обращения: 13.03.2012)
- Метеоприбор. URL: http://www.meteopribor.ru/wind/vetromer.htm / (дата обращения: 13.03.2012)
- Основы импульсной лазерной локации: Учеб. пособие для вузов / В. И. Козинцев и др.- Под редакцией В. Н. Рождествииа. М.: МГТУ им. FI. Э. Баумана, 2006. — 512 с.
- Козинцев В.И., Орлов В. М., Стрелков Б. В. Расчет энергетического потенциала одночастотного аэрозольного лидара: Методическое пособие. -М.: МГТУ им. FI. Э. Баумана, 2001. 18 с.
- Оптико-электронные системы экологического мониторинга природной среды: Учеб. пособие для вузов / В. И. Козинцев и др.- Под редакцией В. Н. Рождествина. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006. — 528 с.
- УТВЕРЖДАЮ» Директор НИИ РЛ1. ЙСБарышников Н.В.1. Оо-г- кзьа"м"|Н2012 г. 1. У им. Н.Э.Баумана1. АКТреализации результатов диссертационной работы Иванова Сергея Евгеньевича, представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук.
- Разработка корреляционного лидара для оперативного измерения скорости и направления ветра (2008 г.).
- Разработка экспериментального образца корреляционного лидара для оперативного измерения скорости и направления ветра (2009 г.).
- Проведение натурных испытаний экспериментального образца корреляционного лидара для оперативного измерения скорости и направления ветра (2010 г.).1. Члены комиссии1. Председатель комиссии1. Федотов Ю.В.1. Ширанков А.Ф.1. Колючкин В.Я.
- УТВЕРЖДАЮ" Руководитель НУК РЛМг.1. АКТреализации результатов диссертационной работы Иванова Сергея Евгеньевича, представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук.