Подповерхностная радиолокация земных покровов (228,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

Стр.5

УДК 621.396.96 (075) ББК 32.95(Я73) Л68 Печатается по решению кафедры радиотехнических и телекоммуникационных систем Института радиотехнических систем и управления Южного федерального университета (протокол № 10 от 12 мая 2025 г.) Рецензенты: кандидат технических наук, доцент кафедры информатики Таганрогского института им. А. П. Чехова (филиал) «Ростовского государственного экономического университета (РИНХ)» С. Г. Буланов кандидат технических наук, доцент кафедры телекоммуникационных систем Института радиотехнических систем и управления В. Т. Корниенко Лобач, В. Т. Л68 Подповерхностная радиолокация земных покровов : учебное пособие / В. Т. Лобач, О. А. Усенко ; Южный федеральный университет. – Ростовна-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2025. – 152 с. ISBN 978-5-9275-5046-3 Пособие предназначено для использования в инновационных образовательных программах комплексного системотехнического проектирования радиолокационных и радионавигационных средств летательных аппаратов. Настоящее учебное пособие должно помочь студентам разобраться в сущности основных методов подповерхностного зондирования земной поверхности. В учебном пособии разрабатываются алгоритмы и проводится комплексное исследование методов измерений с единых теоретических позиций, базирующихся на физических принципах отражения электромагнитных волн от слоистых структур, и на знании операторов, связывающих поля параметров отраженного сигнала с полем отражающей поверхности и подповерхностных объектов. Пособие будет полезным также при выполнении плановых научноисследовательских работ и дипломном проектировании. В пособии большое внимание уделяется изучению и анализу связей характеристик рассеяния с параметрами земной поверхности и скрытых под её поверхностью объектов. УДК 621.396.96 (075) ББК 32.95(Я73) ISBN 978-5-9275-5046-3 © Южный федеральный университет, 2025 © Лобач В. Т., Усенко О. А., 2025 © Оформление. Макет. Издательство Южного федерального университета, 2025 2

Стр.3

СОДЕРЖАНИЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ ………………………………….. ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………. 1. АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ И МЕТОДОВ РАДИОЛОКАЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ СЛОИСТЫХ СТРУКТУР И КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ …………………………. 5 6 10 1.1. Методы радиолокационного подповерхностного зондирования . 10 1.2. Модели мониторинга и требования к информации, получаемой при контроле земной поверхности …………………………………….. 14 1.3. Задачи обеспечения эффективности и информационная модель технических средств автоматизации (ТСА) …………………………... 19 1.4. Проектирование микропроцессорных ТСА. Взаимосвязь этапов проектирования ТСА контроля параметров поверхности …………… 27 1.5. Типизация требований, базовые структуры и проектная компоновка ТСА ………………………………………………………………. 35 2. ПОГЛОЩЕНИЕ И ИСКАЖЕНИЯ РАДИОВОЛН ПОЧВОГРУНТАМИ …………………………………………………….. 46 3. МЕТОДЫ РАДИОЛОКАЦИОННОГО ПОДПОВЕРХНОСТНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ………………………. 55 3.1. Радиоимпульсный метод …………………………………………... 55 3.1.1. Зондирование толстых слоев ……………………………………… 55 3.1.2. Особенности зондирования тонких слоев ………………………. 56 3.1.3. Спектр радиоимпульсов с малым числом периодов колебаний 59 3.1.4. Современные радиоимпульсные системы подповерхностного зондирования ………………………………………………………………….. 61 3.2. Метод непрерывного излучения радиоволн с частотной модуляцией (частотный метод) ………………………………………………... 68 3.3. Сверхширокополосная радиолокация ……………………………. 71 3.3.1. Метод синтезируемого видеоимпульсного сигнала (видеоимпульсный метод) ……………………………………………………………... 71 3

Стр.4

Содержание 3.3.2. Принцип действия видеоимпульсного радиолокатора ……….. 77 3.3.3. Реконструктивная интерпретация данных подповерхностного зондирования ……………………………………………………………. 80 3.3.3.1. Основное уравнение подповерхностного зондирования …. 81 3.3.3.2. Определение инструментального оператора и метод естественной калибровки ………………………………………………. 83 3.3.3.3. Решение основного уравнения подповерхностного зондирования ……………………………………………………………………… 85 3.3.3.4. Визуализация результатов реконструкции ………………... 89 3.4. Радиоинтерференционный метод ………………………………… 91 3.5. Голографический метод …………………………………………… 96 3.5.1. Голографическая система на основе РЛС бокового обзора … 96 3.5.2. Голографическая система на основе голографической матрицы …………………………………………………………………………….. 99 3.5.2.1. Общие сведения ………………………………………………….. 99 3.5.2.2. Общий принцип …………………………………………………... 100 3.5.2.3. Принцип действия голографической системы ……………. 102 3.5.3. Основные закономерности синтезирования апертуры антенны …………………………………………………………………………. 111 3.5.4. Синтез системы обработки отраженного сигнала ………… 114 4. КОНСТРУКЦИЯ БОРТОВОГО РАДИОЛОКАТОРА ПОДПОВЕРХНОСТНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ (РППЗ) ……………... 118 5. РЕЗУЛЬТАТЫ НАТУРНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ………………... 121 5.1. Принципы обработки реализаций сигнала ……………………….. 121 5.2. Программное обеспечение обработки отраженных сигналов ….. 141 ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………... 146 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ………………………………………………. 147 4

Стр.5