Направления исследований лаборатории радиолокационного мониторинга

Основным направлением деятельности лаборатории является разработка методов и средств дистанционного радиолокационного мониторинга окружающего пространства.

Мониторинг

• это система целенаправленных наблюдений за исследуемыми объектами в пространстве и времени, причем исследуемыми могут быть объекты естественного и искусственного происхождения. Предлагаемые методы и средства могут использоваться как для решения традиционных радиолокационных задач, так и для экологического мониторинга.

Экологический мониторинг

• это информационная система наблюдений, оценки и прогноза изменений в состоянии окружающей среды, созданная с целью выделения антропогенной составляющей этих изменений на фоне природных процессов.

В течение последних десяти лет коллективом лаборатории был выполнены ряд научно-исследовательских работ, направленных на разработку методов и средств радиолокационного мониторинга водной поверхности и атмосферы, в результате которых было показано, что совместное использование в задачах экологического мониторинга когерентных радаров декаметрового, метрового и сантиметрового диапазонов позволяет повысить объем, качество, достоверность и оперативность информации о состоянии атмосферы, морской поверхности, ледовой обстановки и обеспечить своевременную оценку возможности возникновения опасных ситуаций и информационную поддержку при ликвидации последствий ЧС.

Полуактивная радиолокация

С середины 1980-х годов стало развиваться такое направление радиолокации, как полуактивная радиолокация (ПАРЛ). Суть его заключается в том, что на приемной позиции регистрируются сигналы, отраженные от цели, однако излученные не собственным передатчиком РЛС, а неким внешним по отношению к системе сторонним передатчиком. Сигналы стороннего передатчика называют сигналами подсвета. Для подсвета используют сигналы вещательных (радио- и телевизионных) передатчиков, мобильных телефонных сетей, спутниковых навигационных систем.

Основное применение полуактивных (пассивных когерентных) РЛС – мониторинг воздушного пространства для обнаружения и оценки параметров движения воздушных объектов.

Системы полуактивной радиолокации могут использоваться для решения следующих задач

• охраны периметров и территорий стратегически важных объектов
• управления воздушным движением
• навигации и судовождения (особенно в акватории портов, где существуют ограничения на использование активных РЛС)
• создания радиолокационного поля, в том числе маловысотного, для обнаружения и сопровождения воздушных целей на границе, над городами, важными объектами

Дистанционный радиолокационный мониторинг воздушного пространства

При сопровождении воздушных целей система осуществляет обнаружение, идентификацию и траекторное сопровождение летательных аппаратов (целей), находящихся в зоне ответственности радара, а также обнаружение различных факторов, препятствующих воздушному движению - зон интенсивных осадков, грозоопасных облаков и т.д., и указание безопасного пути следования.

Основной задачей радиолокационной системы экологического мониторинга воздушного пространства является дистанционное обнаружение, слежение и прогнозирование развития аномальных возмущений атмосферы, причинами которых могут быть пожары, выбросы химических и радиоактивных веществ в атмосферу в результате аварий и нарушений технологических процессов на предприятиях.

Дистанционный радиолокационный мониторинг водной поверхности

Радиолокационный контроль гидрографических параметров водной поверхности – одно из наиболее динамично развивающихся направлений океанографии.

Возможность обнаружения и идентификации загрязнений водной поверхности обусловлена следующими факторами:

1. Поверхность загрязняющих веществ (нефти и нефтепродуктов, легких частиц) имеет коэффициент поверхностного натяжения отличный от коэффициента чистой водной поверхности, что влияет на структуру волн и скорость их движения. Это приводит к различию форм отраженного сигнала от чистой и загрязненной поверхности и, следовательно, к различию спектров флуктуаций последнего.
2. Кроме того, изменяются энергия отраженного сигнала, его поляризационные характеристики, структура диаграммы вторичного рассеяния.

Использование в системе радиолокационного мониторинга когерентных радаров, обеспечивающих возможность анализа доплеровского спектра отраженных водной поверхностью сигналов, позволяет решать несколько гидрографических задач:

• построение ветровых полей над водной поверхностью;
• построение карты приповерхностных течений;
• исследование рельефа дна;
• наблюдение за ледовой обстановкой - обнаружение льдин и торосов, обнаружение дрейфа льда, определение числа отдельных течений, их средних размеров и их подвижности;
• обнаружение загрязнений, в том числе разливов нефти, и наблюдение за эволюцией пятна;
• прогнозирование наводнений и наблюдение за их развитием.