Алгоритмы моделирования флуктуаций эффективной площади рассеяния знаков навигационного ограждения в радиолокационном тренажере
Диссертация
Для выполнения имитации в РЛТ радиолокационной сцены, элементом которой является ЗНО, необходимо иметь сведения о флуктуациях эффективной площади рассеяния (ЭПР) ЗНО во времени. В настоящее время используются модели флуктуаций ЭПР ЗНО не учитывающие или приближенно учитывающие процессы распространения и рассеяния радиоволн в системе «РЛС — ЗНО — морская поверхность». В результате имитируемая… Читать ещё >
Содержание
- СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
- 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАДИОЛОКАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ ЗНАКОВ НАВИГАЦИОННОГО ОГРАЖДЕНИЯ
- 1. 1. Тренажеры и радиолокационное оборудование
- 1. 2. Четырехлучевая модель
- 1. 3. Знаки навигационного ограждения и радиолокационные отражатели
- 1. 4. Модели комплексного коэффициента отражения
- 1. 5. Алгоритм поиска освещенных зон для приближенного решения задачи рассеяния радиоволн на морской поверхности при скользящих углах облучения
- 1. 6. Выводы по главе
- 2. РАССЕЯНИЕ РАДИОВОЛН НА ДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ
- 2. 1. Постановка задачи рассеяния радиоволн на шероховатых детерминированных поверхностях
- 2. 2. Новый метод решения задачи рассеяния радиоволн на шероховатых детерминированных поверхностях
- 2. 3. Оценка точности итерационного алгоритма расчета поля, рассеянного взволнованной морской поверхностью
- 2. 4. Выводы по главе
- 3. АЛГОРИТМ ФОРМИРОВАНИЯ МОДЕЛИ КОМПЛЕКСНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ ДЛЯ СКОЛЬЗЯЩИХ УГЛОВ ОБЛУЧЕНИЯ
- 3. 1. Основные сведения о характеристиках морского волнения
- 3. 2. Математическая модель морской поверхности
- 3. 3. Формирование модели комплексного коэффициента отражения для скользящих углов облучения
- 3. 4. Выводы по главе
- 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ФЛУКТУАЦИИ ЭФФЕКТИВНОЙ ПЛОЩАДИ РАССЕЯНИЯ ЗНАКОВ НАВИГАЦИОННОГО ОГРАЖДЕНИЯ
- 4. 1. Ситуация № 1: положения РЛС и ЗНО не меняются во времени
- 4. 2. Ситуация № 2: положения РЛС и ЗНО изменяются во времени
- 4. 3. Ситуация № 3: судно движется по направлению к ЗНО с постоянной скоростью
- 4. 4. Сравнения с экспериментом
- 4. 5. Выводы по главе
Список литературы
- Леонтьев, В. В. Применение радиолокационных тренажеров для обеспечения экологической безопасности судовождения Текст. / В. В. Леонтьев // Промышленная экология—97: доклады научно-практической конференции, Санкт-Петербург, 12−14 ноября 1997. С.378−380.
- Соненберг Г. Д. Радиолокационные и навигационные системы Текст.: пер. с англ./ Г. Д. Соненберг. — Л.: Судостроение, 1982. — 400 с.
- Баранов Ю. К. Использование РТС в морской навигации Текст. / Ю. К. Баранов. 3-е изд. перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1988. — 208 с.
- Торский В.Г. Конвенция СОЛАС-74. Основные положения комментарии: практическое пособие Текст. / B.F. Торский. Одесса: Астропринт, 2002. — 288 с.
- Тверской, Г. Н. Имитаторы эхосигналов судовых радиолокационных станций. Текст. / Г. Н. Тверской, Г. К. Терентьев, И. П. Харченко. — Л.: Судостроение, 1973. — 224 с.
- Морские РЛС МР 1835 Электронный ресурс. .— Электрон, дан. — [s. 1.]: Фуруно Еврус, 2009. — Режим доступа: http://vvww.furuno.com.ru/russian /oborudovanie/catalog/all-products/navigation-4/marine-radar-4/m-18 351,свободный. — Загл. с экрана. — Яз. рус.
- Девятисильный, A.C. Технология компьютерного моделирования радиолокационного эхосигнала Текст. / A.C. Девятисильный, В. М. Дорожко, В. М. Гриняк//Информационные технологии. 2002.-№ 3. — С. 42−49.
- Резолюции ИМО в периодических сборниках № 1-№ 39 ЦНИИМФ за 1993−2010 гг Текст. -14-е изд. доп. СПб.: Изд-во ЦНИИМФ, 2010.- 120 с.
- Леонтьев, В. В. Вероятностная модель рассеяния сантиметровых радиоволн объектом, расположенным вблизи взволнованной морской поверхности Текст. / В. В. Леонтьев // Журн. технич. физики. 1997. — Т. 67, № 9. — С. 83−88.
- Штагер, Е. А. Рассеяние радиоволн на телах сложной формы Текст. / Е. А. Штагер —М.: Радио и связь, 1986. -184 с.
- Радиотехнические системы: учебник Текст. / Ю. М. Казаринов и др.- под ред. Ю. М. Казаринова. — М.: Издательский центр «Академия», 2008. — 529 с.
- Леонтьев, В. В. Характеристики радиолокационного рассеяния морских объектов: учеб. пособие. Текст. / В. В. Леонтьев. — СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 1999.-160 с.
- Леонтьев В. В. Феноменологическая теория рассеяния радиоволн морскими объектами: учеб. пособие. Текст. / В. В. Леонтьев. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2006. — 216 с.
- Грудинская, Г. П. Распространение радиоволн: учеб. пособие Текст. / Г. П. Грудинская. М.: Высшая школа, 1967. — 244 с.
- Лобкова, Л.М. Распространение радиоволн над морской поверхностью Текст. / Л. М. Лобкова. М.: Радио и связь, 1991. -256 с.
- Beckmann, P. The scattering of electromagnetic waves from rough surfaces. Text. / P. Beckmann, A. Spizzichino. N.-Y.: Pergamon press, 1963. — 503 p.
- Ермолаев, Г. Г. Морская лоция: учебник для вузов морского транспорта Текст. / Г. Г. Ермолаев. 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1982. — 392 с.
- Морские каналы и средства навигационного оборудования морских путей: учебное пособие для вузов Текст. / В. М. Власов, ILA Ирхин, Г. В. Зеньковский и др. М.: Транспорт, 2001. — 368 с.
- Удачин, B.C. Навигационные знаки и огни, судовая сигнализация: Текст. / B.C. Удачин, Ю. Н. Шереметьев. М.: Транспорт, 1988. — 255 с.
- Андреев, А. Ю. Радиолокационные отражатели и безопасность на море Текст. / А. Ю. Андреев, В. В. Леонтьев // Судостроение за рубежом. — 1991. -№ 9 (297). С. 40−53.
- Briggs, J.N. Target detection by marine radar Text. / J.N. Briggs. — London: The Institution of Electrical Engineers, 2004. — 636 p.
- Кобак, В. О. Радиолокационные отражатели Текст. / В. О. Кобак — М.: Сов. радио, 1975. 248 с.
- Spetner, L. М. A statistical model for forward scattering of waves off a rough surface Text. / L. M. Spetner // IRE Transactions on antennas and propagation. -1958. Vol. 6, № 1. — P. 88−94.
- Beard, С. I. Coherent and incoherent scattering of microwaves from the ocean. Text. / С. I. Beard // IRE Transactions on antennas and propagation. — 1961. -Vol. 9, № 5. P. 470−482.
- Beard, С. I. Phenomenological vector model of microwave reflection from ocean Text. / С. I. Beard, I. Katz, L.M. Spetner // IRE Transactions on antennas and propagation. 1956. — Vol. 4, № 2. — P. 162−167.
- Griesser, T. Oceanic low-angle monopulse radar tracking errors Text. / C. A. Balanis, T. Griesser // IEEE Journal of Oceanic Engineering. — 1987. — Vol. 12, № 1. P. 289−295.
- Beard, С. I. The dependence of microwave radio signal spectra on ocean roughness and wave spectra Text. / С. I. Beard, I. Katz // IRE Transactions on antennas and propagation. 1957. — Vol. 5, № 2. — P. 183−191.
- Ament, W. S. Toward a theory of reflection by a rough surface Text. / W. S. Ament // Proceedings of the IRE. 1953. — Vol. 41, № 1. — P. 142−146.
- Isakovich, M.A. Wave scattering from a statistically rough surface Text. / W. S. Ament // Journal of Theoretical and Experimental Physics. 1952. — Vol. 23.- P. 305−314.
- Miller, A. R. New derivation for the rough-surface reflection coefficient and for the distribution of sea-wave elevations Text. / A. R. Miller, R.M. Brown, E.V. Vegh//IEEProc.- 1984, — Vol. 131,№ 1. -P. 114−116.
- Lo, T. Multipath propagation effects on low-angle radar tracking: an experimental evaluation Text./ T. Lo., J. Litva// AP-S International Symposium. 1990. Vol.4. P. 1816−1819.
- Blair, W.EX. Statistics of monopulse measurements of Rayleigh targets in the presence of specular and diffuse Multipath Text. / W.D. Blair, M. Brandt-Pearce // Proceedings of the IEEE Radar Conference, Atlanta, USA, May 2001. P. 369 375.
- Крауде, С. Я. О статистическом характере рассеяния сантиметровых радиоволн взволнованной поверхностью моря Текст. / С. Я. Брауде, Н. Н. Комаров, И. Е. Островский // Радиотехника и электроника. — 1958. — Т. 3, № 2.-С. 172−179.
- Рытов, С. М. Введение в статистическую радиофизику. Часть 2: Случайные поля Текст. / С. М. Рытов, Ю. А. Кравцов, В. И. Татарский / под. ред. С. М. Рытова. Изд. 2-е, перераб. и доп. — М: Наука, 1978. — 463 с.
- Басс, Ф.Г. Рассеяние волн на статистически неровной поверхности Текст. / Ф. Г. Басс, И. М. Фукс. М.: Наука, 1972. — 424 с.
- Шмелев, А.Б. Рассеяние волн статистически неровными поверхностями Текст. / А. Б. Шмелев // Успехи физических наук. 1972. — Т. 106, вып. 3. — С. 459- 480.
- Wagner, R. J. Shadowing of randomly rough surfaces Text. / R. J. Wagner //J. Acoust Soc. Am. 1966. — Vol. 41. — P. 138−147.
- Smith, B. G. Geometrical shadowing of a random rough Surface Text. / B. G. Smith // IEEE Trans. Ant. and Prop. 1967, — Vol. 5. — P. 668−67 L
- Пименов Ю.В. Техническая электродинамика Текст. / Ю. В. Пименов, В. И. Вольман, А. Д. Муравщш. М.: Радио нгсвязь, 2000. — 536 с.
- Потехин, А.И. Некоторые задачи дифракции электромагнитных волн Текст. / А. И. Потехин. М.: Советское радио, 1948. — 136 с.
- Ильинский, А.С. Математические модели электродинамики Текст. / А. С. Ильинский, В. В. Кравцов, А. Г. Свешников. — М.: Высшая школа, 1991. — 224 с.
- Tsang, L. Scattering of Electromagnetic waves: Theories and application Text. / L. Tsang, J. A. Kong, K.-H. Ding. N. Y.: John Wiley and Sons, 2000. -436 p.
- Kapp, D.A. A new numerical method for rough-surface scattering calculations Text. / D.A. Kapp, G.S. Brown // IEEE Transactions on antennas and propagations. 1996.-Vol. 44, № 5.- P.711−721.
- Toporkov, J.K. Numerical simulations of scattering from time-varying, randomly rough surfaces Text. / J.K. Toporkov, G.S. Brown // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing- 2000. — Vol. 38, №-4. — P. 1616−1624.
- Burkholder, R.J. Low angle scattering from 2-D targets on a time-evolving sea surface Text. / R.J. Burkholder, M.R. Pino, F. Obellerio // IEEE Transactions-on Geoscience and Remote Sensing. 2002. — Vol.40, № 5. — P. 1185−1190.
- Toporkov, J.V. Issues related to the use of a gaussian-like incident field for low-grazing-angle scattering Text. / J.V. Toporkov, R.S. Awadallah, G.S. Brown //J.Opt.Soc.Am. 1999. — Vol.16, № 1. — P. 176−187.
- Митра, P. Вычислительные методы в электродинамике Текст.: пер. с англ. / Р. Митра. М.: Мир, 1977. — 478 с.
- Holiday, D. Forward backward: A new method for computing low-grazing angle scattering Text. / D. Holiday, L. DeRaad, G.J. St-Cyr // IEEE Transactions on antennas and propagations. — 1996. — Vol. 44, № 5. — P. 722−729.
- West, J.C. On iterative approaches for electromagnetic rough surface scattering problem Text. / J.C. West, J.M. Sturm // IEEE Transactions on antennas and propagations. 1999. — Vol. 47, № 8. — P. 1281−1288.
- Леонтьев, В. B^ Итерационный алгоритм расчета поля, рассеянного шероховатой поверхностью Текст. / В. В. Леонтьев, М. А. Бородин, Л. И. Богин // Радиотехника и электроника. — 2008. — Т. 53, № 5. — С. 537— 544.
- Янке, Е. Специальные функции. Формулы, графики, таблицы Текст. / Е. Янке, Ф. Эмде, Ф. Леш.- М.: Наука, 1977.-344 с.
- Бородин, М. А. Оценка точности итерационного алгоритма вычисления поля, рассеянного шероховатой поверхностью Текст. / М. А. Бородин, В. В. Леонтьев // Известия вузов России. Радиоэлектроника. — 2008. — Вып. З.-С. 54−60.
- Бородин, М.А. Анализ точностных характеристик итерационного алгоритма вычисления поля, рассеянного шероховатой поверхностью Текст. / М. А. Бородин, В. В. Леонтьев // Радиотехника и электроника, СПб, 2009. -Т.54, № 9. С. 1043−1048.
- Галишникова, Т. Н.Численные методы в задачах дифракции Текст. / Т. Н, Галишникова, А. С. Ильинский- М.: Изд-вЪ МГУ, 1987. — 208 с.
- Thorsos, Е. I. The validity of the Kirchhoff approximation for rough surface scattering using a Gaussian roughness spectrum Text. / E. I. Thorsos // The journal of the acoustical society of America. 1988. — Vol. 83, № 1. — P. 78−92.
- Дмитриев, В .В. Морской энциклопедический словарь Текст.: В 3 т. Т. 1. / под ред. В. В. Дмитриева. Л.: Судостроение, 1991. — 504 с.
- Иванов, В. А. Основы океанологии: учеб. пособие Текст. / В. А. Иванов, К. В. Показеев, А. А. Шрейдер. СПб.: Лань, 2008. — 576 с.
- Lemaire, D. Full-range sea surface spectrum in nonfully developed state for scattering calculations Text. / D. Lemaire, P. Sobieski, A. Guissard // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. — 1999. —Vol. 37, № 2. — P. 1038−1051.
- Bourlier, C. Intrinsic infrared radiation of the sea surface Text. / C. Bour-lier, J. Saillard, G. Berginc // Progress in electromagnetics research. 2000. — Vol. 27.-P. 185−335.
- Phyllips, О. M. The equilibrium range in the spectrum of wind-generated waves Text. / О. M. Phyllips // Journal of fluid mechanics. 1958. — Vol. 4. — P. 426−434.
- Kitaigorodskii, S. A. On the theory of the equilibrium range in the spectrum of wind-generated gravity waves Text. / S. A. Kitaigorodskii // Journal of physical oceanography. 1983. — Vol. 13, № 5. — P. 816−827.
- Pierson, W.J. A proposed spectral form for fully developed wind seas based on the similarity theory of S.A. Kitaigorodskii Text. / W.J. Pierson, L. Moskowitz //J. Geophys. Res. 1964. — Vol. 69. — P. 5181−5190.
- Durden, S.L. A physical radar cross driven sea with swell Text. / S.L. Dur-den, J.F. Vesecky // IEEE J. Ocean. Eng. 1985. — Vol.10. — P. 445−451.
- Apel, J. R. An improved model of the ocean surface wave vector spectrum and its effects on radar backscatter Text. / J. R. Apel // Journal of geophysical research. С Occans. 1994. — Vol. 99, № 8. — P. 16 269−16 291.
- Elfouhaily, T. A unified directional spectrum for long and short wind-driven waves Text. / T. Elfouhaily, B. Chapron, K. Katsaros, D. Vandemarlc // Journal of geophysical research. С Oceans. 1997. — Vol. 102, № 7. — P. 100−108.
- Шамин P.B. Динамика идеальной жидкости со свободной поверхностью в конформных переменных Текст. / Р. В. Шамин // Современная математика. Фундаментальные направления. — 2008. — Т.28. — С.3−144.
- Zakharov, V. Stability of periodic waves of finite amplitude on the surface of a deep fluid Text. / V. Zakharov // J. Appl. Mech. Techn. Phys. 1968. —Vol. 9.-P. 190−194.
- Mastyn, G. Fourier Synthesis of Ocean Scenes Text. / G. Mastyn, P. Watterberg, J. Mareda // IEEE Computer Graphics and Applications. 1987. — № 3. -P. 16−23.
- Burkholder, R.J. A Monte Carlo study of the rough sea surface influence on the radar scattering from 2-D ships Text. / R.J. Burkholder, M.R. Pino, F. Obel-lerio // IEEE Antennas Propagat. Mag. 2001. — Vol.43, № 4. — P. 26−33.
- Бородин, M.A. Когерентное поле, рассеянное шероховатой поверхностью в зеркальном направлении при скользящих углах облучения Текст. / М. А. Бородин, В. В. Леонтьев // Известия вузов России. Радиоэлектроника. — 2009. — Вып. 6. — С. 41−46.
- Бендат, Дж. Прикладной анализ случайных данных Текст.: пер. с англ. / Дж. Бендат, А. Пирсол. М.: Мир, 1989. — 540 с.
- Белашов, В. Ю. Эффективные алгоритмы и программы вычислительной математики Текст. / В. Ю. Белашов, Н. М. Чернова. Магадан: Изд-во СВКНИИ ДВО РАН, 1997. — 160 с.
- Бородин, М.А. Моделирование флуктуаций эффективной площади рассеяния знаков навигационного ограждения Текст. / М. А. Бородин, В. В. Леонтьев // Известия вузов России. Радиоэлектроника. — 2010. — Вып. 4. — С. 54−60.
- Андреев, А.Ю. Модели флуктуаций эффективной площади рассеяния знаков навигационного ограждения в радиолокационном тренажере Текст. / А. Ю. Андреев, М. А. Бородин, В: В. Леонтьев // Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2010. — Вып. 1. — С. 67−72.
- Long, М. W. Radar Reflectivity of Land and Sea Text. / M.W. Long. 3rd ed. — [s. 1.]: Artech House, 2001. — 530 p.