Файл отчета в MS Word

Основные научные результаты, полученные на базе стационара «Хурумша» в 2013г.

Проведены измерения с использованием высотного подъемника на базе автомобиля. Высота подъема в рабочем положении составила 28 метров, что обеспечило рабочий диапазон углов от 60° до 90°. На рисунке 1 показан общий вид измерительной установки, облучаемая поверхность (вид на лес сверху – рисунок 2).

Рисунок 1 – Общий вид измерительной установки

Рисунок 2 – Вид на исследуемый объект

Несущая частота передатчика – 9,95 ГГц, длительность импульса – 9 нс, номинальная пиковая мощность – 30 Вт. Особыми достоинствами данного радара является возможность питания в полевых условиях от батареи напряжением +24 В. Аналогичные измерения проведены на другом участке, поросшим редким сосновым подлеском. Высоты деревьев меняются от одного до двух метров, плотность варьируется в широких пределах из-за сильной неоднородности покрова от 0,04 до 0,6 дер./м².

На рисунках 3, 4 и 5 показаны угловые зависимости коэффициента обратного рассеяния, полученные от смешанного леса и подлеска при различных поляризациях.

Особенностью зондирования лесов в случае сверхкороткоимпульсной радиолокации является то, что для обоих типов лесов поляризационные свойства лесов выражены весьма слабо. Как следует из приведенных графиков, практически не наблюдается различий σ⁰ при различных поляризациях.

Рисунок 3 – Угловая зависимость σ⁰ для смешанного леса

Рисунок 4 – Угловая зависимость σ⁰ для соснового подлеска

Рисунок 5 – Угловая зависимость σ⁰ для почвы

Для земных поверхностей, покрытых растительностью, меньшую удельную ЭПР имеют слабые растительные покровы, для которых отражение главным образом обусловлено поверхностью почвы. При углах скольжения более 50°-60° удельное ЭПР таких поверхностей сравнима с σ⁰ полей без растительности. Однако, полученные данные показывают, что при углах скольжения менее 20° вклад даже такого растительного покрова как редкий подлесок более существенен и удельное ЭПР увеличивается примерно на 4 дБ по сравнению с той же поверхностью без растительности.

Экспериментальные исследования ослабления сверхкороткоимпульсного излучения проведены с использованием наносекундного радара и отдельного приемного узла. Это позволило прямым методом определить ослабление интенсивности волны, распространяющейся на пути между передающей и приемной антеннами. Данные измерения были проведены на третьем участке. Общий вид данного участка был приведен на рисунке 6.

Рисунок 6 – Общий вид тестового участка

Зависимость ослабления сигнала от расстояния в лесной среде близка к линейной, что позволяет аппроксимировать ее следующим уравнением V=a-bx (рисунок 7). Коэффициент погонного ослабления в данном случае определяется как отношение разностей уровня входного сигнала в дБ к разности соответствующих расстояний с вычетом ослаблений в свободных пространстве. Полученное значение γ составило 0,107 дБ/м, которое обусловлено потерями энергии волны именно в лесном слое, принимаемом за сплошную среду с некоторым эффективным показателем преломления.

Рисунок 7 – Дистанционная зависимость сигнала