Имитационная модель сигнала обратного рассеяния от суши / Simulation Model of the Signal Backscattering from the Groun

Кравченко В. Ф. / Kravchenko, V. F.
Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН / RUS Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН
Кривенко Е. В. / Krivenko, E. V.
Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины / RUS Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
Луценко В. И. / Lutsenko, V. I.
Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины / RUS Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
Луценко И. В. / Lutsenko, I. V.
Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины / RUS Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
Соболяк А. В. / Sobolyak, A. V.
Государственное предприятие «Харьковское конструкторское бюро по машиностроению имени А.А. Морозова» / RUS Государственное предприятие «Харьковское конструкторское бюро по машиностроению имени А.А. Морозова»
Выпуск в базе РИНЦ
DOI: 10.25210/jfop-1504-003029

Кравченко В. Ф., Кривенко Е. В., Луценко В. И., Луценко И. В., Соболяк А. В. Имитационная модель сигнала обратного рассеяния от суши // Физические основы приборостроения. 2015. Т. 4. № 4(17). С. 3–29.
Kravchenko, V. F., Krivenko, E. V., Lutsenko, V. I., Lutsenko, I. V., Sobolyak, A. V. Simulation Model of the Signal Backscattering from the Groun // Physical Bases of Instrumentation. 2015. Vol. 4. No. 4(17). P. 3–29.


Аннотация: В классе полумарковских смешанных процессов предложена статистическая модель негауссова сигнала, рассеянного сушей. С использованием экспериментальных данных по обратному рассеянию от суши в СВЧ и КВЧ диапазонах волн определены параметры, входящие в состав модели (пространственные характеристики рассеянного сигнала от различных участков местности, их спектральные характеристики, а также их зависимость от сезона и погодных условий). Изучены характеристики рассеяния отдельными фрагментами растительности. Предложенный подход позволяет имитировать сигналы обратного рассеяния от суши при высоком разрешении РЛС по дальности и азимутальному углу, а также оценить рабочие характеристики систем селекции и обнаружения объектов на фоне суши.

Abstract: In the category of half Markov combined processes the statistical model of non Gaussian signal scattered from earth surface is proposed. With use of experimental data of the backscattering from the earth in microwave and millimeter bands the parameters which are a part of model are determined (spatial characteristics of scattered signal from various sites of the land their spectral characteristics, and also their dependence on a season and weather conditions). Scattering characteristics of individual fragments of vegetation were studied. The proposed method lets to emulate the signals of the backscattering from sea using the radars having high distance and azimuth angle resolution and to estimate operating characteristics of the systems of objects indication and acquisition against an earth surface background.

Ключевые слова: матрицы рассеяния, эффективная поверхность рассеяния, спектр, фазовые состояния процесса, semi-Markov enclosed processes, dispersion matrixes, effective surface of dispersion, range, матрицы рассеяния


Литература / References
  1. Транк Дж.В. Радиолокационные характеристики нерелеевских отражений от морской поверхности // Зарубежная радиоэлектроника. 1973. № 2. C. 3-19.
  2. Транк Дж.В., Георг С. Ф. Обнаружение целей на фоне помех от морской поверхности с негауссовым распределением // Зарубежная радиоэлектроника. 1971. № 7. C. 17-28.
  3. Kulemin, G. P. Millimeter-Wave Radar Targets and Clutter / Tech. Ed. David K. Barton. Boston, London: Artech House, 2003. 417 p.
  4. Чабдаров Ш. М., Трофимов А. Т. Полигауссовы представления произвольных помех и прием дискретных сигналов // Радиотехника и электроника. 1975. Т. 20. № 4. С. 734-745.
  5. Чабдаров Ш. М., Надев А. Ф., Файзуллин Р. Р., Сенюшин А. В., Фалин А. В., Егоров А. Е. Новые классы полигауссовых моделей в статистической теории приема сигналов современных радиоэлектронных радиосистем // Прикладная радиоэлектроника. Харьков: 2002. Т. 1. № 2. С. 171-180.
  6. Луценко В. И. Имитационная модель сигнала обратного рассеяния от морской поверхности // Успехи современной радиоэлектроники. 2008. № 4. С. 59-73.
  7. Lutsenko, V. I., Lutsenko, I. V., Khomenko, S. I., and Zatserklyany, A.Ye. Simulation Statistical Model of Reflection From the «Clear-Sky» // Telecommunications and Radio Engineering. 2005. Vol. 63. No. 5. P. 371-380.
  8. Кравченко В. Ф., Луценко В. И., Масалов С. А., Пустовойт В. И. Анализ нестационареных сигналов и полей с использованием вложенных полумарковских процессов // Доклады Академии Наук. 2013. Т. 453. № 2. С. 1-4.
  9. Kravchenko V. F., Lutsenko V. I., Lutsenko I. V., Popov D. O. Description and Analysis of Non-Stationary Signals by Nested Semi-Markov Processes // Journal of Measurement Science and Instrumentation. 2014. Vol. 5. No. 3 (Sept. 2014, Sum No. 9). P. 25-32
  10. Кравченко В. Ф, Кравченко О. В., Луценко В. И., Луценко И. В., Чуриков Д. В. Восстановление информационных параметров природных сред с использованием атомарных и WA-систем функций. Обзор. Часть I. Применение теории полумарковских полей и финитных функций для описания нестационарных процессов // Физические основы приборостроения. 2014. Т. 3. № 2. С. 3-17.
  11. Кравченко В. Ф., Луценко И. В., Луценко В. И. Рассеяние радиоволн морем и обнаружение объектов на его фоне. М.: Физматлит, 2015. 448 с.
  12. Кулемин Г. П., Горошко Е. А., Тарнавский Е. В. Пространственно-временные характеристики обратного рассеяния от земной поверхности // Успехи современной радиоэлектроники. 2004. № 12. С. 60-70.
  13. Иванов В. К., Пащенко Р. Э., Стадник А. М., Яцевич С. Е. Применение фрактального анализа при обработке сельскохозяйственных угодий // Успехи современной радиоэлектроники. 2007. № 5. С. 48-55.
  14. Иванов В. К., Кучук Г. А., Стадник А. М., Яцевич С. Е. Методы многочастотного радиолокационного дистанционного зондирования лесов // Успехи современной радиоэлектрогики. 2005. № 7. С. 57-72.
  15. Калинкевич А. А., Кутуза Б. Г., Плющев В. А., Дручинин С. В. Возможности использования многочастотной РСА для послойного зондирования подстилающей поверхности // Успехи современной радиоэлектроники. 2001. № 311. С. 31-39.
  16. Кулемин Г. П., Яцевич С. Е. Взаимосвязь обратного рассеяния радиоволн СВЧ-диапазона с параметрами растительного покрова и открытых почв при дистанционных методах зондирования // Успехи современной радиоэлектроники. 2004. № 3. С. 24-34.
  17. Королюк В. С., Турбин А. Ф. Полумарковские процессы и их приложения. Киев: Наукова думка, 1976. 184 с.
  18. Давидан И. М., Лопатухин Л. И., Рожков В. А. Ветровое волнение как вероятностный гидродинамический прогресс. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 286 с.
  19. Козлов Б. А., Ушаков И. А. Справочник по расчету надежности аппаратуры радиоэлектроники и автоматики. М.: Сов. Радио, 1975. 472 с.
  20. Роенко А. Н., Замараев Б. Д., Костина В. Л., Тимошенко В. Ф. Рассеяние миллиметровых радиоволн растительными покровами // Радиофизика и электроника. 2002. Т. 7. № 2. С. 335-341.
  21. Замараев Б. Д., Колесников В. Г. Удельные ЭПР некоторых ландшафтов в миллиметровом диапазоне волн // Распространение и дифракция радиоволн в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах: Сб. научн. трудов. Киев.: Наукова думка, 1985. С. 44-49.
  22. Волосюк В. К., Кравченко В. Ф. Статистическая теория радиотехнических систем дистанционного зондирования и радиолокации / Под ред. В.Ф. Кравченко. М.: Физматлит, 2008. 704 с.
  23. Копытова Л. Д. и др. Влияние содержания свободной воды на функциональную активность хвои сосны обыкновенной в Предбайкалье [Иркутск] // Природная и антропогенная динамика наземных экосистем (Иркутск, 11-15 окт. 2005 г.): Мат. Всерос. Конф. Иркутск: 2005. С. 116-119.
  24. Стасова В. В., Чебакова Н. М., Парфенова Е. И., Бугаенко Т. Н., Чередникова Ю. С. Структура и функционирование наземных экосистем, их биоразнообразие. Сезонная динамика содержания хлорофилла в растительности степей юга Сибири // Всероссийская конференция «Природная и антропогенная динамика наземных экосистем» (Иркутск, 11-15 октября 2005). Мат. Всерос. Конф. Иркутск: 2005. С. 72-74.
  25. Кулемин Г. П. Разсказовский В. Б. Рассеяние миллиметровых радиоволн поверхностью Земли под малыми углами. Киев: Наукова думка, 1986. 229 с.
  26. Kivva, F. V., Roenko, A. N., Vasilyev, Yu. F., and Zamaraev, B. D. Correlation Between Backscattering Coefficient a Vegetation Water Content // Turkish Journal of Physics. 1995. V.19, N 10. P. 1339-1345.
  27. Шостак А. С., Загоскин В. В., Лукьянов С. П., Карауш А. С. О возможности определения диэлектрической проницаемости верхних слоев подстилающих сред по измеренным коэффициентам отражения при наклонном зондировании плоскими волнами вертикальной и горизонтальной поляризации в СВЧ диапазоне // Журнал Радиоэлектроники. 1999. № 11. [Электронный ресурс: http://jre.cplire.ru/alt/nov99/4/text.html]
  28. Канарейкин Д. Б., Павлов Н. Ф., Потехин В. А. Поляризация радиолокационных сигналов. М.: Сов. радио, 1966. 439 с.
  29. Козлов А. И., Логвин А. И., Сарычев В. А.Поляризация радиоволн. Поляризационная структура радиолокационных сигналов. М.: Радиотехника, 2005.
  30. Козлов А. И., Логвин А. И., Сарычев В. А.Поляризация радиоволн. Радиолокационная поляризация. М.: Радиотехника, 2007.