Влияние условий измерения и квантования на информативные параметры эхо-сигнала дождя
Бесплатный доступ
Приведена и обоснована физико-математическая модель эхо-сигнала отраженного от облачно-дождевых систем. Предложены алгоритмы получения несмещенных, эффективных и состоятельных оценок первого и второго начальных моментов эхо-сигнала от дождя. Предложены схемы оценки физических параметров капель дождя на основе оценки мощности отраженного сигнала: наведенного дипольного момента капли дождя, затухания при распространении сигнала вдоль сферической координаты дальности туда и обратно и параметров облачно-дождевой системы: интенсивности дождя, водности облачно-дождевой системы. Показана связь наведенного дипольного момента капель дождя с оценками диэлектрической проницаемости и проводимости дождевых капель. Эта связь выражается через соотношения между оптическими и электрическими характеристиками капель дождя. Эти соотношения позволяют составить и решить системы алгебраических уравнений относительно статистических оценок диэлектрической проницаемости и проводимости капель дождя, на основе предварительно выполненных оценок наведенного дипольного момента капель дождя, которые получаются на основе статистических алгоритмов формирования состоятельных и несмещенных оценок первого и второго моментов эхо-сигнала дождя. Показана связь формирования оценок с условиями проведения измерений, зависящими от времени года и суток. Предложенные статистические алгоритмы позволяют устранить смещение указанных оценок физических параметров вызванное тремя составляющими: тепловым шумом приемника, эхо-сигналами принимаемыми по боковых лепесткам антенны и шумом квантования. Это делает данные оценки не только несмещенными, но и физически реализуемыми. Формирование оценок по предлагаемым алгоритмам предполагает истинно когерентную измерительную систему.
Оценки мощности сигнала метеоэхо, численное решениеуравнения метеоцели, наведенный дипольный момент капли дождя, проводимость и диэлектрическая проницаемость дождевой капли, шум квантования, радиофизические и электрохимические задачи
Короткий адрес: https://sciup.org/147232843
IDR: 147232843 | DOI: 10.14529/mmph200108
Список литературы Влияние условий измерения и квантования на информативные параметры эхо-сигнала дождя
- Заволокин, В.В. Построение математической модели метео сигналов для когерентно-импульсных РЛС / В.В. Заволокин, В.А. Зубков, Е.В. Чепель // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Радиолокационная техника (РЛТ). - 2008. - Вып. 2. - С. 129-136.
- Довиак, Р. Доплеровские радиолокаторы и метеорологические наблюдения / Р. Довиак, Д. Зрнич. - Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 511 с.
- Степаненко, В.Д. Радиолокация в метеорологии (Радиометеорология) / В.Д. Степаненко - Л.: Гидрометеоиздат, 1966. - 351 с.
- Ландсберг, Г.С. Элементарный учебник физики. Т. 2. Электричество и магнетизм / Г.С. Ландсберг. - М.: Наука, 1985. - 479 с.
- Садовский И.Н., Кузьмин А.В., Шарков Е.А., Сазонов Д.С., Пашинов Е.В., Ашеко А.А., Батулин С.А. Анализ моделей диэлектрической проницаемости водной среды, используемых в задачах дистанционного зондирования акваторий / И.Н. Садовский, А.В. Кузьмин, Е.А. Шарков и др. // Препринт Пр-2172. - М.: ИКИ РАН, 2013. - 60 c.
- Пенской, А.С. Волны в волноводах при наличии тонких пленок полярных диэлектриков: дисс.... канд. физ.-мат. наук / А.С. Пенской. - Волгоград, 2016. - 111 с.
- Marshall, J.S.The distribution of raindrops with size / J.S. Marshall, W. Palmer // J. Meteorol. - 1948. - Vol. 5. - C. 165-166.
- Шишкин, Н.С. Исследование заряжения капель тумана при наличии коронных разрядов между заряженными крупными каплями / Н.С. Шишкин, Т.А. Першина // Тр. ГГО. - 1973. - Вып. 302. - С. 55-61.
- Сталевич, Д.Д. Изменение числа сближения капель дождя в процессе выпадения осадков / Д.Д. Сталевич, Т.С. Учеваткина// Труды ордена красного знамени главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова (ГГО). Физика облаков и активных воздействий. - Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - Вып. 420. - С. 3-14.
- Градштейн, И.С. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений / И.С. Градштейн, И.М. Рыжик. - М.: Физматгиз, 1962. - 1100 с.
- Тихонов, В.И. Статистическая радиотехника / В.И. Тихонов. - М.: Радио и связь, 1982. - 624 с.
- Пугачев, В.С. Теория случайных функций и ее применение к задачам автоматического управления / В.С. Пугачев. - М.: Физматгиз, 1960. - 883 с.
- Вентцель, Е.С. Теория вероятностей. - М.: Наука, 1969. - 576 с.
- Математическая модель шума квантования сигналов, отраженных от протяженных пространственных помех / Б.М. Балясников, М.С. Ворона, В.В. Заволокин и др. // Труды Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. - 2011. - Вып. 633. - Ч. 2. - С. 131-138.
- Мучник, В.М. Физика грозы / В.М. Мучник. - Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 351 p.
- Бондаренко Т.Г. Некоторые данные по электропроводности атмосферных осадков / Т.Г. Бондаренко // Труды ГГО. - 1962. - Вып. 134. - С. 33-37.
- Ширман, Я.Д. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех/ Я.Д. Ширман, В.Н. Манжос. - М.: Радио и связь, 1981. - 416 с.
- Бин, Б.Р. Радиометеорология / Б.Р. Бин, Е.Дж. Даттон. - Л.: Гидрометеоиздат, 1971. - 362 с.
