Пропустить команды ленты
Пропустить до основного контента
SharePoint

Лазерно-оптические дистанционные методы исследования поверхности океана


Решаемые задачи

1.     Исследование ветрового волнения морской поверхности под воздействием гидродинамических возмущений (ГДВ) естественного и искусственного (антропогенного) характера.

2.     Исследование проявлений ГДВ в приповерхностном слое морской поверхности.

3.     Исследование процессов генерации и аномальных изменений приводного аэрозоля под воздействием ГДВ.

 

Используемые методы и оборудование .

Методы:

1.     Методы дистанционной лазерно-оптической регистрации характеристик морского волнения

2.     Корреляционные методы выявления аномальных зон проявлений ГДВ в различных средах

3.     Методы выявления информативных сигнатур на морской поверхности в полутоновых и спектральных изображениях

4.     Численные и аналитические алгоритмы обработки информации в оптическом изображении для получения основных статистических параметров и характеристик морского волнения

 Оборудование:

1.     Программно-аппаратный комплекс оптико-электронного оборудования для  лазерно-оптического исследования (регистрации) состояния морской среды с борта НИС в составе:

 - сканирующий лазерно-оптический локатор морского волнения;

- лидар для регистрации упругого (геометрического) рассеяния в приводном аэрозоле   

- многоспектральный фотометр яркости приповерхностного слоя морской толщи;

- цифровой фотографический комплекс для полутоновой съемки морской поверхности с борта НИС

- растровый морской локатор поверхностного волнения, для регистрации изменчивости бликовой картины 

- специализированная пространственно-стабилизированная платформа для размещения оборудования на борту НИС

- программно-аппаратный комплекс для оцифровки, передачи, хранения и обработки информации, получаемой с оптико-электронного оборудования.


Технические характеристики оборудования.

комплекс_лазерный.jpg


Лазерный сканирующий локатор морского волнения.

Мощность лазера:            60 мвт

Длина волны генерации: 668 нм

Режим работы:                  непрерывный

Приемник излучения:      фотоумножитель ФЭУ-157

Многоспектральный фотометр яркости моря.

Рабочие длины волн:     440 нм и 550 нм

Спектральный прибор:  монохроматор

Фотоприемники:             два фотоумножителя ФЭУ-142

Аэрозольный лидар.

Мощность задающего лазера: 100 мвт

Длина волны генерации:          532 нм

Режим работы:                           непрерывный

Приемник излучения:                фотоумножитель ФЭУ-157

Панорамный фотографический комплекс.

3 цифровые фотокамеры Nicon D5000

Режим работы:              интервальная съемка с частотой 1 раз в минуту

Вся аппаратура раззмещается на судне на высоте 10-15 м, на стабилизированных платформах, обеспечивающих стабилизацию ±1º при волнении не более 3-х баллов. Локатор волнения размещается в носовой части судна на выносном кронштейне.


Возможности методов исследований.

Измерение характеристик морского волнения.
С помощью сканирующего лазерного локатора измеряются радиусы кривизны волн и их пространственные масштабы по отраженному от морской поверхности излучению. Сканирование поверхности производится в направлении, перпендикулярном движению судна.
Характеристики измерений:
- определяемые радиусы кривизны волн: 5 мм - 150 мм;
- определяемые пространственные масштабы волн: 1 см - 1 м;
- угол сканирования:
± 0.2 рад от вертикали;
- скорость сканирования: 5 рад/с;
- размер пятна лазера на морской поверхности: 5 мм;
- условия работы: круглосуточно

Определение пространственной изменчивости распределения аэрозоля в приповерхностном слое атмосферы над морем.
В аэрозольном лидаре измеряется сигнал упругого рассеяния лазерного излучения от аэрозолей на расстоянии 15 - 20 м от судна.
Пространственное разрешение - 5 м, фотометрическая точность измерений - 1%
, условия работы - круглосуточно.

Определение содержания фитопланктона в приповерхностном слое моря.
Сигналы, измеряемые фотометром, пропорциональны яркости моря на длинах волн 440 нм (поглощение хлорофиллом фитопланктона) и 550 нм (опорный канал). Отношение этих сигналов является величиной, коррелирующей с содержанием фитопланктона в приповерхностном слое моря.
Характеристики измерений:
- мгновенное угловое поле фотометра:
1.2º;
- фотометрическая точность измерения сигналов: 2%;
- условия работы: в дневное время суток.

 В рамках 9-ти научно-исследовательских работ представленная аапаратура использовалась в ходе двух десятков морских экспедиций.

ПубликацииПубликации.pdfПубликации.pdf

Контактная информация.

Лаборатория динамики поверхности океана
Зав. лабораторией, д.т.н Носов Виктор Николаевич
тел. (499) 137-86-59
email:  viktor_nosov@mail.ru