Макет фотометра яркости моря авиационного базирования и его испытания в полетах над морем / Set-up of an Aircraft-Based Sea Brightness Photometer and its Tests in Flights Over the Sea

Глебова Т.В. / Glebova, T.V.
Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН / Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry
Зевакин Е.А. / Zevakin, E.A.
Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН / Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry
Иванов С.Г. / Ivanov, S.G.
Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН / Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry
Каледин С.Б. / Kaledin, S.B.
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана / Bauman Moscow State Technical University
Носов В.Н. / Nosov, B.N.
Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН / Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry
Погонин В.И. / Pogonin, V.I.
Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН / Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry
Савин А.С. / Savin, A.S.
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана / Bauman Moscow State Technical University
Тимонин В.И. / Timonin, V.I.
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана / Bauman Moscow State Technical University
Выпуск в базе РИНЦ
Глебова Т.В., Зевакин Е.А., Иванов С.Г., Каледин С.Б., Носов В.Н., Погонин В.И., Савин А.С., Тимонин В.И. Макет фотометра яркости моря авиационного базирования и его испытания в полетах над морем // Физические основы приборостроения. 2022. Т. 11. № 3(45). С. 72–83. DOI: 10.25210/jfop-2203-072083

Glebova, T.V., Zevakin, E.A., Ivanov, S.G., Kaledin, S.B., Nosov, B.N., Pogonin, V.I., Savin, A.S., Timonin, V.I. Set-up of an Aircraft-Based Sea Brightness Photometer and its Tests in Flights Over the Sea // Physical Bases of Instrumentation. 2022. Vol. 11. No. 3(45). P. 72–83. DOI: 10.25210/jfop-2203-072083

Аннотация: Разработан и создан макет фотометра яркости моря, предназначенный для измерения оптических характеристик приповерхностных слоев морской среды с борта авиационного носителя. В оптической схеме макета фотометра используются два канала для регистрации яркости моря в двух диапазонах длин волн. Получена формула, связывающая отношение амплитуд измеряемых сигналов в каналах с «индексом цвета моря» и оптическими параметрами макета. Осуществлена калибровка макета, позволившая выполнить коррекцию измерений индекса цвета моря с учетом различной чувствительности каналов. Приведены результаты обработки данных, полученных с помощью этого макета в натурных морских исследованиях с борта самолета. Дано объяснение флуктуаций индекса цвета моря, зарегистрированных вдоль треков полета.

Abstract: A set-up of a photometer designed to measure the optical characteristics of the near-surface layers of the marine environment from an aircraft carrier has been developed and created. In the optical scheme of the photometer set-up, two channels are provided for highlighting the wave ranges on which the brightness of the sea is recorded. The dependence of the received signals on the sea color index and the optical parameters of the set-up is found. Calibration of the layout was carried out, which made it possible to correct the measurements of the sea color index taking into account the different sensitivity of the channels. The results of processing the data obtained using this set-up in full-scale marine studies from the aircraft are presented. The explanation of fluctuations of the sea color index recorded along the flight tracks is given.

Ключевые слова: фотометр яркости моря, авианоситель, индекс цвета моря, фитопланктон, remote measurements, sea brightness photometer, aircraft carrier, sea color index, фотометр яркости моря

Литература / References
  1. Иванов С. Г., Каледин С. Б., Носов В. Н., Савин А. С., Тимонин В. И., Глебова Т. В. Оценка радиусов кривизны поверхностных волн по измеренным амплитудам лазерно-бликовых сигналов в натурных экспериментах //Физические основы приборостроения. 2021. Т. 10. № 2(40). С. 74-80. DOI: 10.25210/jfop-2102-074080
  2. Оптика океана и атмосферы / под ред. К.С. Шифрина. М.: Наука, 1981. 230 с.
  3. Дегтярев В. И., Константинов О. Г., Нелепа А. А., Косте-нко И. П. Дифференциальный измеритель коэффициента спектральной яркости поверхности моря// Морские гидрофизические исследования. 1976. Т. 1 (72). С. 124-132.
  4. Матюшенко В. А., Пелевин В. Н., Ростовцева В. В. Измерение коэффициента яркости моря трехканальным спектрофотометром с борта НИС// Оптика атмосферы и океана. 1996.Т.9. № 5. С. 664-669.
  5. Ли М. Е., Мартынов О. В. Некоторые результаты исследований индекса цвета моря// Морские гидрофизические исследования. 1976.Т.1 (72). С. 133-138.
  6. Ефименко И. Д., Новиков В. С., Пелевин В. Н. Авиационный регистрирующий фотометр яркости моря// Световые поля в океане. М.: ИО АН СССР. 1979. С. 203-210.
  7. Пелевин В. Н., Пелевина М. А., Кельбалиханов Б. Ф. Исследование спектров выходящего из моря излучения с борта вертолета// Оптические методы изучения океанов и внутренних водоемов. Новосибирск, «Наука» Сиб. отд., 1979, С. 80-87.
  8. Неуймин Г. Г., Земляная Л. А., Мартынов О. В., Соловьев М. В. Оценка концентрации хлорофилла в различных районах мирового океана по измерению индекса цвета// Оптические методы изучения океанов и внутренних водоемов. Тезисы докл. АН СССР Комиссия по проблемам Мирового океана, АН ЭССР Ин-т термофизики и электорофизики АН ЭССР. Таллин, 1980, C.131-132.
  9. Гинзбург А. И., Костяной А. Г., Кривошея В. Г., Незлин Н. П., Соловьев Д. М., Станичный С. В., Якубенко В. Г. Особенности динамики вод и распределения хлорофилла “а” в северо-восточной части Черного моря осенью 1997 г // Океанология. 2000.Т.40. № 3. С. 344-356.
  10. Рогачев К. А., Шлык Н. В. 2013. Механизм формирования антициклонического вихря в Сахалинском заливе по спутниковым наблюдениям// Исследование Земли из космоса. 2013. Т. 5. С. 12-20.
  11. Интернет ресурс: http://dvs.net.ru/Optics/BlackSea/26_3.shtml
  12. Неуймин Г. Г., Соловьев М. В., Мартынов О. В. Некоторые результаты измерения индекса цвета вод различных районов мирового океана//Оптические методы изучения океанов и внутренних водоемов. Новосибирск, «Наука» Сибирское отд., 1979. С. 27-38.
  13. Буренков В. И., Гуревич И. Я., Копелевич О. В., Шифрин К. С. Спектры яркости выходящего излучения и их изменение с высотой наблюдения// Оптические методы изучения океанов и внутренних водоемов. Новосибирск, «Наука» Сибирское отд, 1979. C.41-58.
  14. Артемьев В. А., Буренков В. И., Возняк С. Б., Григорьев А. В., Дарецки М., Демидов А., Копелевич О. В., Французов О. Н., Храпко А. Н. Подспутниковые измерения цвета океана: натурный эксперимент в Черном и Эгейском морях// Океанология. 2000. 40. № 2: 192-198.
  15. Иванов С. Г., Носов В. Н., Погонин В. И., Зевакин Е. А., Савин А. С., Горелов А. М., Леонов С. О. Применение фотометра яркости для получения информации гидродинамических возмущений в морской среде// Актуальные направления развития прикладной математики в энергетике, энергоэффективности и информационно-коммуникационных технологиях: Сборник трудов Международной научной конференции. М.: МГТУ им. Баумана. 2010. С. 277-280.
  16. Иванов С. Г., Носов В. Н., Каледин С. Б., Плишкин А. Н., Погонин В. И., Леонов С. О., Молчанова Т. В., Зевакин Е. А. Исследование мелкомасштабной изменчивости приповерхностных слоев морской среды под действием гидродинамических возмущений с помощью фотометра яркости моря // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Естественные науки». 2014. Т. 5(56). С. 53-65.
  17. Носов В. Н., Иванов С. Г., Каледин С. Б., Тимонин В. И., Погонин В. И., Зевакин Е. А. Двухканальный фотометр яркости моря авиационного базирования для исследования приповерхностных слоев морской среды//Физическое и математическое моделирование процессов в геосредах: Седьмая Международная научная конференция-школа молодых ученых, 20-22 октября 2021 г., Москва: Материалы конференции. М.: ИПМех РАН, ISBN 978-5-91741-271-9. С. 254-257.
  18. Локационные лазерные системы видения/В.Е. Карасик, В.М. Орлов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. 478 с.
  19. Аналитическая лазерная спектроскопия: пер с англ. / Под ред. Н. Оменетто. М.: Мир, 1982. 606 с.
  20. Интернет ресурс: https://regnum.ru/uploads/pictures/news/2017/06/02/regnum_picture_14963926597564510_normal.jpg
  21. Копелевич О. В., Вазюля С. В., Салинг И. В. Биооптические характеристики и солнечная радиация в поверхностном слое Баренцева моря/ Монография «Система Баренцева моря». Раздел 5.1. С. 230-245. М.: ГЕОС, 2021. 672 с. ISBN 978-5-89118-825-9, 978-5-6045110-0-8
  22. Горелов А. М., Зевакин Е. А., Иванов С. Г., Каледин С. Б., Леонов С. О., Носов В. Н., Савин А. С. О комплексном подходе кдистанционной регистрации гидродинамических возмущений морской среды оптическими методами // Физические основы приборостроения. 2012. Т. 1. № 4(5). С. 58-65. DOI: 10.25210/jfop-1204-058065