Метод обнаружения сдвига ветра в пограничном слое атмосферы по оценкам ширины спектра сигнала метеорологического радиолокатора тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.30, кандидат наук Денисенков Дмитрий Анатольевич

• Денисенков Дмитрий Анатольевич
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Денисенков Дмитрий Анатольевич

Введение

Глава 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЕТРА. (АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ОБНАРУЖЕНИЯ СДВИГА ВЕТРА)

1.1 Обзор существующих активных дистанционных методов зондирования атмосферы

1.1.1 Акустические измерители ветра - содары

1.1.2 Оптические системы - лидары

1.1.3 Радиолокационные измерители - радары

1.1.4 Системы радиоакустического зондирования

1.2 Методы восстановления профиля ветра

1.3 Пример высокоэффективной системы обнаружения сдвига ветра в целях обеспечения взлета и посадки летательных аппаратов

1.4 Перспектива использования ДМРЛ для обнаружения сдвига ветра

1.5 Выводы по разделу

Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ШИРИНЫ СПЕКТРА СИГНАЛА, ПРИНИМАЕМОГО МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИМ РАДИОЛОКАТОРОМ, ПРИ НАЛИЧИИ В ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ СДВИГА ВЕТРА

2.1 Модель среды

2.2 Модель разрешаемого объема

2.3 Моделирование отраженного сигнала

2.4 Расчет спектральных характеристик отраженного сигнала

2.5 Результаты моделирования

2.5.1 Первый вариант метеообстановки - два слоя с одинаковой отражаемостью, одинаковой скоростью ветра и разным направлением ветра в каждом из них

2.5.2 Второй вариант - два слоя с одинаковой отражаемостью, одинаковым направлением ветра и разной скоростью ветра в каждом из них

2.5.3 Третий вариант метеообстановки - три слоя с одинаковой отражаемостью и градиентом направления ветра по высоте во втором (промежуточном)

2.5.4 Четвертый вариант метеообстановки - три слоя с одинаковой отражаемостью и градиентом скорости ветра по высоте во втором (промежуточном)

2.5.5 Пятый вариант метеообстановки - два слоя с градиентом скорости ветра по высоте во втором

2.6 Выводы по разделу

Глава 3. РЕШЕНИЕ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ

3.1 «Скачок» вектора скорости - два слоя с разной отражаемостью и разными скоростью и направлением ветра в каждом из них

3.2 Сдвиг ветра без поворота - два слоя с разной отражаемостью и разным значением скорости ветра в каждом из них

3.3 Методика обнаружения сдвига ветра в пограничном слое атмосферы по оценкам ширины спектра радиолокационного сигнала

3.4 Выводы по разделу

Глава 4. ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ ОБНАРУЖЕНИЯ СДВИГА ВЕТРА В ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ АТМОСФЕРЫ ПО ОЦЕНКАМ ШИРИНЫ СПЕКТРА РАДИОЛОКАЦИОННОГО СИГНАЛА

4.1. Описание эксперимента

4.2 Обнаружение сдвига ветра с помощью метода, основанного на анализе карт распределения ширины спектра, полученных с метеорологического локатора, по разработанным методикам

4.3 Обнаружение сдвига ветра с помощью метода на основе аэрологического зондирования

4.4 Вычисление характеристик оценки результативности разработанного метода

4.5 Выводы по разделу

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метод обнаружения сдвига ветра в пограничном слое атмосферы по оценкам ширины спектра сигнала метеорологического радиолокатора»

Введение

Сдвиг ветра (англ. wind shear) - изменение скорости и/или направления ветра в пространстве [96]. Это скрытое и труднопредсказуемое явление. Различают вертикальные и горизонтальные сдвиги ветра [89]. Изменения направления и (или) скорости ветра в определенном слое атмосферы могут сочетаться с турбулентностью и (или) сильными вертикальными потоками воздуха, поэтому значительные сдвиги ветра относятся к категории опасных внешних воздействий среды (ОВВС).

Сдвиг ветра, как правило, возникает вблизи или под кучево-дождевыми облаками, в зоне атмосферных фронтов, при наличии инверсии у поверхности земли, а также в горной местности и прибрежных районах [87].

Для воздушного судна сдвиг ветра является опасным явлением [119], причем наибольшую опасность представляет вертикальный сдвиг ветра. При высотных полётах резкое изменение скорости и направления ветра приводит к т.н. проваливанию (воздушные ямы), но наибольшую опасность для воздушного судна представляет встреча с данным явлением на малых высотах (до 500 м). Например, если посадка происходит в условиях положительного сдвига встречного ветра, то в процессе снижения самолет пересекает слои воздуха с уменьшающейся в направлении полета скоростью ветра. В этом случае подъемная сила будет уменьшаться, и траектория посадки пройдет ниже расчетной, что при условии невмешательства пилота в управление приведет к приземлению до взлетно-посадочной полосы (ВПП) (рисунок 1 а). В случае захода на посадку в условиях отрицательного вертикального сдвига ветра фактическая траектория полета будет проходить выше расчетной, что может привести к позднему приземлению и выкатыванию за пределы ВПП (рисунок 1 в).

Существование сдвига ветра на малой высоте при взлёте и посадке много раз приводило к авиакатастрофам из-за малого запаса по высоте и скорости. Не менее двух десятков авиационных происшествий за последние сорок лет были напрямую связаны с данным явлением [85].

а.

б.

Усиление встречного ветра увеличение подъемной силы

I Встречный ветер

I-гЧ

I Встречный вете^

>

I Траектория полета при увеличении встречного

Увеличение встречного ветра и увеличение подъемной силы

Встречный вете

Встречный ветер

в. г.

а - посадка при ослабевающем встречном ветре; б - взлет при ослабевающем встречном ветре; в - посадка при усиливающемся встречном ветре; г - взлет при усиливающемся встречном

ветре.

Рисунок 1 - Влияние вертикального сдвига ветра на траекторию воздушного судна при

невмешательстве пилота [120]

Совет Международной организации гражданской авиации (1САО) рассматривает явление сдвига в качестве одной из главных технических проблем, стоящих перед авиацией. В результате в 1987 был разработан циркуляр «Сдвиг ветра», который являлся перечнем эксплуатационных требований в отношении наблюдения за сдвигом ветра и турбулентностью [96]. В дальнейшем данный циркуляр был дополнен и преобразован в «Руководство по сдвигу ветра на малых высотах».

Промежуточные критерии интенсивности сдвига ветра, рекомендованные Пятой Аэронавигационной конференцией (Монреаль, 1967 г.):

- слабый сдвиг: 0 - 2 м/с на 30 м высоты;

- умеренный сдвиг: 2 - 4 м/с на 30 м высоты;

- сильный сдвиг: 4 - 6 м/с на 30 м высоты;

- очень сильный сдвиг: более 6 м/с на 30 м высоты.

Согласно правилам полетов над территорией стран СНГ запрещаются взлет и посадка при сильном сдвиге ветра (больше или равно 5 м/с на 30 м высоты).

Из вышесказанного очевидно, что задача оперативного обнаружения сдвига ветра в слое атмосферы на высотах от 0 до 500 метров жизненно необходима для авиации.

Методы обнаружения и измерения сдвига ветра.

Существует два принципиально различных подхода к решению задачи обнаружения и измерения величины сдвига ветра.

Первый подход основан на контактном измерении интересующей величины, он наиболее распространен в настоящее время. К нему относятся мачты с анемометрами и радиозонды. Высота мачт редко превышают 150 м, а анемометры устанавливаются на них с шагом в несколько десятков метров, что не позволяет получить высотный профиль ветра с хорошим разрешением по высоте и в требуемом диапазоне высот. Радиозондирование, несмотря на то, что до сих пор является основным способом измерения вертикального профиля ветра, вследствие малой частоты запусков (обычно 2 раза в сутки) не годится для оперативной работы.

Второй подход - дистанционный. Активные дистанционные методы зондирования атмосферы с поверхности Земли основаны на рассеянии и отражении электромагнитных и звуковых волн объектами различной природы, присутствующими в атмосфере.

Дистанционные методы зондирования атмосферы обладают многими достоинствами по сравнению с контактными: высокое временное и пространственное разрешение, отсутствие искажений воздушной среды, возможность наблюдать структуру турбулентных образований и регистрировать ее изменения одновременно во всем доступном диапазоне высот, способность проводить длительный и непрерывный мониторинг. Однако, несмотря на все очевидные преимущества дистанционных методов, на настоящий момент пока еще не создано устройства, надёжно решающего проблему обнаружения и измерения величины сдвига ветра при любом состоянии атмосферы [103]. Вместо

этого существует целый список средств зондирования, решающих задачу обнаружения сдвига ветра каждое в рамках соответствующих ему условий, которые можно разделить на четыре группы [100, 126, 112, 140]:

- акустические измерители ветра (содары) [76, 71, 69, 70];

- оптические системы (лидары) [92, 52, 51];

- радиолокационные системы (радары) [39, 119, 137, 110];

- радиоакустические системы (RASS) [60, 129, 133, 143, 136].

Необходимо отметить, что все вышеперечисленные дистанционные

измерители восстанавливают вертикальный профиль вектора скорости ветра, а наличие вертикального сдвига ветра определяется на основе его анализа.

Техническим средствам, принадлежащим каждой из групп, свойственны определенные ограничения, которые не позволяют использовать устройства при любых условиях окружающей среды [126].

Лидары используют рассеяние на частицах аэрозоля и молекулах атмосферных газов [68, 53, 54] Для содаров рассеивателями являются неоднородности показателя преломления звука, обусловленные турбулентными флуктуациями температуры и скорости ветра [76, 97]. В метеорологических радиолокаторах применяется рассеяние на гидрометеорах, в радиолокационных ветровых профайлерах (wind profiler radars) - рассеяние на турбулентных неоднородностях показателя преломления [16, 122]. Системы радиоакустического зондирования основаны на рассеянии радиолокационного сигнала на созданной с помощью звуковых волн периодической структуре плотности воздуха [60, 129, 133, 143].

На данный момент наиболее эффективная система измерения параметров ветра включает в себя совместно работающие радиолокатор и лидар. [75, 74]. Она позволяет проводить измерения при любых погодных условиях. Именно такая система рекомендована ICAO к установке в аэропортах [96].

В мире существует несколько систем обнаружения сдвига ветра [87]:

- сеть метеорологических радиолокаторов TDWR;

- комплексная аэродромная метеорологическая система ITWS;

- процессор метеорологической системы WSP;

- система оповещения о сдвиге ветра на малых высотах LLWAS.

Все эти системы весьма дорогостоящие, но при этом не обеспечивают абсолютно надежное обнаружение сдвига ветра.

Одна из самых современных и высокоэффективных систем обнаружения сдвига ветра развернута в международном аэропорту Гонконга (Hong Kong International Airport - HKIA). В состав данной системы входят практически все известные приборы дистанционного зондирования и контактные измерители параметров ветра, начиная с анемометров, расставленных в большом количестве на территории аэропорта и вокруг него и заканчивая современным ДМРЛ и лидаром. Данные измерители связаны в единую сеть предупреждения о сдвиге ветра. Благодаря постоянной модернизации элементов системы и разработке новых алгоритмов обработки данных с момента открытия аэропорта в нем не произошло ни одного авиа происшествия по причине сдвига ветра.

В настоящее время над задачей усовершенствования методов обнаружения сдвига ветра работают во многих странах. Существует несколько направлений, в рамках которых работают исследователи. В качестве примера можно привести многопозиционную радиолокацию: разрабатываются системы для измерения объемного поля ветра и обнаружения всех видов сдвига ветра и микропорывов с помощью нескольких радиолокаторов [108, 44, 57, 125]. Очевидно, что затраты на развертывание такой системы будут очень высоки.

В российских аэропортах ситуация с обнаружением сдвига ветра далека от идеальной. В большинстве из них единственными измерителями параметров ветра являются анемометры. По данным открытых источников, лидаром оснащен только аэропорт города Сочи. Положительным моментом является то, что многие аэропорты оснащены современными метеорологическими радиолокаторами [49]. В подавляющем большинстве случаев это отечественные радиолокаторы ДМРЛ-С, число которых с каждым годом возрастает.

Одной из возможностей ДМРЛ-С является восстановление вертикального профиля ветра, но, к сожалению, в том виде, в котором данная функция в

настоящий момент реализована, результат не удовлетворяет требованиям 1САО по разрешающей способности и диапазону высот проведения измерений, а попытка привести данные в соответствие с требованиями превратит метеорологический радиолокатор в специализированный профилемер.

Анализ публикаций [119, 134, 137, 131, 12, 20, 11, 101, 19, 22, 23, 142] отечественных и западных ученых показал, что из всех параметров отраженного радиосигнала для обнаружения сдвига ветра, помимо средней радиальной скорости, подходит также ширина спектра доплеровских частот. Необходимо отметить, что карта распределения ширины спектра является стандартным продуктом, получаемым от ДМРЛ-С, и при этом, на данный момент практически никак не используется.

Наиболее интенсивные исследования в данной области проводили Р. Довиак, Г. Настром, А.Г. Горелик, В.В. Стерлядкин, В.М. Мельников, однако они имели преимущественно теоритическую направленность и не нашли существенного отражения в методиках обработки радиолокационных данных.

Таким образом, необходимо отметить существование проблемной ситуации, заключающейся в необходимости своевременного обнаружения сдвига ветра в пограничном слое атмосферы для обеспечения безопасности полетов авиации в условиях отсутствия специализированных технических средств в метеорологических службах российских аэропортов и несовершенстве методик его обнаружения штатными метеорологическими радиолокаторами.

Актуальность темы исследований в данной предметной области определяется:

- существенным влиянием сдвига ветра на безопасность полетов авиации;

- отсутствием специализированных средств обнаружения сдвига ветра в службах метеорологического обеспечения российских аэропортов;

- наличием современного доплеровского метеорологического радиолокатора во всех крупных аэропортах и отсутствием методики обнаружения сдвига ветра в пограничном слое атмосферы с заданной разрешающей способностью по высоте с его помощью;

- неполным использованием потенциала метеорологического локатора при обнаружении сдвига ветра.

Цель диссертации заключается в повышении результативности обнаружения сдвига ветра в пограничном слое атмосферы радиолокационным методом для обеспечения безопасности полетов авиации.

Объект исследования: сдвига ветра в пограничном слое атмосферы.

Предмет исследования: методы вторичной обработки данных метеорологического радиолокатора.

Методы исследования. Решение сформулированной в диссертации научной задачи базируется на методах научно-технического анализа, математического моделирования, теории вероятностей и математического анализа, а также эксперименте.

Научная задача: разработка научно-методического аппарата для обнаружения сдвига ветра радиолокационным методом.

Для достижения цели исследования необходимо было решить следующие частные задачи исследования:

1. Провести научно-технический анализ проблемы обнаружения сдвига

ветра.

2. Исследовать взаимосвязи характеристик сдвига ветра с параметрами пространственного распределения ширины спектра радиальных скоростей гидрометеоров путем построения математической модели.

3. Разработать метод обнаружения сдвига ветра в пограничном слое атмосферы путем решения обратной задачи (определения характеристик сдвига ветра по параметрам пространственного распределения ширины спектра радиальных скоростей гидрометеоров).

4. Разработать методику обнаружения сдвига ветра путем обработки выходных данных метеорологического радиолокатора.

5. Выполнить экспериментальную проверку разработанной методики.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые разработана математическая модель пространственного распределения ширины спектра сигнала, принимаемого метеорологическим радиолокатором, при наличии в пограничном слое сдвига ветра.

2. Разработан новый метод обнаружения сдвига ветра радиолокационным способом, отличающийся тем, что не требует восстановления вертикального профиля скорости ветра.

3. Разработана новая методика обработки выходных данных радиолокатора для обнаружения сдвига ветра в пограничном слое атмосферы, отличающаяся тем, что в ней используются оценки ширины спектра радиальных скоростей гидрометеоров.

4. Получены результаты экспериментальных исследований по проверке разработанной методики.

Теоретическая значимость:

- разработанная математическая модель способствуют более глубокому пониманию особенностей распространения радиоволн в атмосфере;

- разработанная методика позволяет более полно использовать радиолокационную информацию для обнаружения опасных явлений природы.

Практическая значимость полученных научных результатов определяется возможностью применения разработанной методики в метеорологических радиолокаторах для оперативного обнаружения сдвига ветра в пограничном слое атмосферы, а, следовательно, повышением качества метеорологического обеспечения полетов авиации.

Обоснованность новых научных результатов и выводов обеспечивается всесторонним анализом предшествующих научных работ в области построения систем обнаружения сдвига ветра, корректностью постановки научной задачи исследования, строгостью принятых допущений и ограничений, логической непротиворечивостью рассуждений, а также корректным использованием современного математического аппарата.

Достоверность исследований подтверждается:

- соответствием карт ширины спектра радиальных скоростей гидрометеоров, рассчитанных при помощи разработанной модели, реальным картам на выходе программы вторичной обработки информации радиолокатора ДМРЛ-С;

- хорошим совпадением данных, полученных по разработанной методике с данными аэрологического зондирования;

- апробацией на ряде всероссийских научно-технических конференций и семинарах кафедры, публикацией результатов в ряде ведущих научных изданий;

- непротиворечивостью и совпадением полученных в диссертации результатов с результатами других авторов.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Модель пространственного распределения ширины спектра сигнала, принимаемого метеорологическим радиолокатором, при наличии в пограничном слое сдвига ветра.

2. Метод обнаружения сдвига ветра в пограничном слое атмосферы по оценкам ширины спектра радиолокационного сигнала.

3. Методика обработки выходных данных радиолокатора с целью обнаружения сдвига ветра.

4. Результаты экспериментальной проверки разработанной методики.

Апробация. Результаты диссертации докладывались и получили одобрение

на III Всероссийской научной конференции «Проблемы военно-прикладной геофизики и контроля состояния природной среды» (Санкт-Петербург, 2014); XIV Санкт-петербургской межрегиональной конференции «Региональная информатика «РИ-2014» (Санкт-Петербург, 2014); V Всероссийских Армандовских чтениях (Муром, 2015); IV Всероссийской научной конференции «Проблемы военно-прикладной геофизики и контроля состояния природной среды», посвященной 80-летию кафедры технологий и средств геофизического обеспечения (Санкт-Петербург, 2016); VI Всероссийских Армандовских чтениях (Муром, 2016); XXV Всероссийской открытой конференции «Распространение радиоволн», посвященной 80-летию отечественных ионосферных исследований

(Томск, 2016); VII Всероссийских Армандовских чтениях (Муром, 2017); Х Санкт-петербургской межрегиональной конференции «Информационная безопасность регионов России» (ИБРР-2017) (Санкт-Петербург, 2017); XI Всероссийской конференции «Радиолокация и радиосвязь» (Москва, 2017).

Внедрение. Полученные в ходе исследования результаты внедрены в НИОКР, выполнявшихся в АО «ВНИИРА» и АО «Научно-производственное предприятие «Радар ммс», а также в учебном процессе Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского. Внедрение результатов зафиксировано соответствующими актами.

Публикации. По материалам работы опубликовано 15 научных статей, из них 8 в рецензируемых научных изданиях и изданиях приравненных к ним.

Структура и объем диссертации. Структурно диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка сокращений и условных обозначений, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 139 страниц машинописного текста, работа иллюстрирована 63 рисунками и 4 таблицами. Список литературы содержит 146 наименований.

В первой главе диссертации проведен анализ существующих методов дистанционного измерения параметров ветра. Рассмотрен наиболее распространенный метод восстановления профиля ветра VAD. Отдельное внимание уделено рассмотрению реально работающей высокоэффективной системе обнаружения сдвига ветра. Проанализирована оснащенность служб метеорологического обеспечения российских аэропортов специализированными измерителями параметров ветра. Оценены перспективы использования метеорологического радиолокатора для обнаружения сдвига ветра в пограничном слое атмосферы.

Вторая глава посвящена проверке гипотезы о том, что наблюдаемые на картах ширины спектра радиальных скоростей гидрометеоров области больших значений параметра в виде дуг окружности или спиралей вызываются существованием в окружающем пространстве слоя со сдвигом ветра по величине и/или направлению. Для этого разрабатывается модель пространственного

распределения ширины спектра сигнала, принимаемого метеорологическим радиолокатором, при наличии в пограничном слое сдвига ветра, с помощью которой исследуются взаимосвязи характеристик пространственного распределения указанного параметра с характеристиками сдвига ветра. Приводятся результаты моделирования для нескольких характерных вариантов структуры ветра:

1. «скачок» ветра по величине - два слоя частиц с разными по величине и постоянными по всей толщине слоя скоростями;

2. «скачок» ветра по направлению - два слоя частиц с разными по направлению и постоянными по всей толщине слоя скоростями;

3. сдвиг ветра по величине - три слоя частиц с постоянной скоростью в двух из них и изменяющейся с высотой по величине скоростью в слое, расположенном между ними;

4. сдвиг ветра по направлению - три слоя частиц с постоянной скоростью в двух из них и изменяющейся с высотой по направлению скоростью в слое, расположенном между ними.

Для каждой из них получены характерные пространственные распределения ширины спектра радиальной скорости частиц. Устанавливается, что параметры данного распределения зависят от того, насколько быстро изменяются с высотой величина и направление вектора скорости частиц. Делается предположение о том, что возможно решение обратной задачи - по особенностям расположения параметра на рассматриваемых картах обнаружить появление опасного для воздушных судов сдвига ветра.

В третьей главе разрабатывается метод обнаружения сдвига ветра в пограничном слое атмосферы. В ней решается обратная задача, т.е. оценивается величина сдвига ветра по характеристикам пространственного распределения образующихся характерных особенностей распределения ширины спектра радиальных скоростей частиц на картах конического и вертикального разрезов. Разрабатывается методика обработки данных, получаемых с реального радиолокатора, позволяющая обнаружить сдвига ветра.

Четвертый раздел посвящен описанию эксперимента по обнаружению сдвига ветра в соответствии с разработанной методикой. В нем приведены результаты эксперимента, оценивается их достоверность путем сравнения с результатами аэрологического зондирования. Обозначены основные направления дальнейших исследований.

В заключении формулируются основные результаты, полученные в ходе диссертационных исследований.

Глава 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЕТРА. (АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ОБНАРУЖЕНИЯ

СДВИГА ВЕТРА)

В данной главе проводится анализ проблемы дистанционного обнаружения сдвига ветра. Рассматриваются технологии дистанционного зондирования и методы обнаружения сдвига ветра - существующие и перспективные. Приводится пример высокоэффективной системы обнаружения сдвига ветра, установленной в современном аэропорту. Оценивается оснащенность метеослужб в российских аэропортах приборами для дистанционного измерения параметров ветра. Анализируются перспективы использования радиолокатора ДМРЛ-С для обнаружения сдвига ветра. Формулируется гипотеза, лежащая в основе нового радиолокационного метода обнаружения сдвига ветра.

1.1 Обзор существующих активных дистанционных методов зондирования атмосферы

В настоящее время существуют 4 группы приборов дистанционного зондирования атмосферы, различающиеся природой зондирующего сигнала:

- акустические измерители ветра (содары) [76, 71, 69, 70];

- оптические системы (лидары) [92, 52, 51];

- радиолокационные системы (радары) [39, 119, 137, 110];

- радиоакустические системы (КАББ) [60, 129, 133, 143, 136].

Все эти системы являются профайлерами, т.е. восстанавливают вертикальный профиль ветра и в результате его анализа обнаруживают сдвиг ветра.

1.1.1 Акустические измерители ветра - со дары

Содар (SODAR англ. Sonic Detection And Ranging - акустический детектор и дальномер) - метеорологический инструмент, предназначенный для оперативных измерений скорости и направления ветра и определения турбулентных неоднородностей в нижних слоях атмосферы методом зондирования с помощью акустических волн [69, 72, 105]. Содары называют также акустическими зондами, эхозондами, акустическими радарами [73].

Теоретические основы акустического зондирования были заложены в начале 50-х годов А.М. Обуховым и продолжены в трудах Татарского, Д.И. Блохинцева, А.С. Монина, М.А. Каллистратовой и др. в 1950-1960 гг. Первый метеорологический акустический локатор (содар) был создан и испытан в 1968 г. в Австралийском НИИ вооружения Макаллистером. С этого времени началось интенсивное развитие акустического зондирования - нового метода исследования строения атмосферы [71].

В основе действия содаров лежит физическое явление рассеяния звуковых волн на турбулентных неоднородностях - как поля скорости ветра, так и скалярных полей метеорологических величин - температуры и влажности [76].

Одним из неоспоримых достоинств метода является то, что акустические волны гораздо сильнее взаимодействуют с атмосферой, чем электромагнитные волны большинства областей спектра (примерно на 6 порядков сильнее). Вторым важным преимуществом является относительная простота аппаратуры вследствие гораздо меньшей скорости распространения акустической волны в атмосфере по сравнению с электромагнитной волной и, как следствие, не очень высокая стоимость.

В основе измерения скорости ветра содаром лежит эффект Доплера, т.е. регистрируется величина доплеровского смещения AF частоты принятого сигнала F^ по сравнению с частотой излученного импульса Fusn [76]

AF = Fnp - FU3n = 2Vr / X, (1.1)

где Vr - радиальная составляющая полного вектора скорости ветра V на ось луча антенны;

X - длина волны излучения. Радиальная составляющая полного вектора скорости ветра определяется по формуле

Vr = V cos ф, (1.2)

где ф - угол между вектором скорости ветра и осью антенны.

С помощью одноканального содара (снабжённого лишь одной антенной) можно измерить проекцию V лишь в одном направлении. Обычно антенна одноканального содара направлена в зенит, и результаты доплеровских измерений содержат сведения как о вертикальной составляющей скорости ветра W, так и о её стандартном отклонении о (W). Чтобы измерить полный вектор V, требуется многоосевая система, т.е. синхронное зондирование с помощью, по меньшей мере, трёх антенн - одной вертикальной и двух наклонных во взаимно перпендикулярных направлениях, либо одной антенны на поворотной платформе. Такие системы появились вследствие совершенствования технологии формирования и приема акустических сигналов и создания современных ЭВМ. Современные трехкомпонентные доплеровские содары, способны измерять вертикальные профили трех компонент скорости ветра в диапазоне высот от нескольких метров до 1500 метров с высокой точностью. В современных содарах антенна представляет собой фазированную решетку из множества небольших излучателей, что позволяет получить возможность управления звуковыми колебаниями по направлению, при этом конструкция такого измерителя существенно усложняется [73].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Денисенков Дмитрий Анатольевич, 2018 год

Список литературы

1. Андреев, М.Д. Когерентные допплеровские лидары для мониторинга ветровой обстановки / М. Андреев [и др.] // Фотоника. - 2014. - №6 (48). -С. 20-28.

2. Бычков, А.А. Дополнительные информативные возможности малогабаритного метеорологического радиолокатора «Контур МЕТЕО-01» / А.А. Бычков, В.Ю. Жуков, Г.Г. Щукин // V Всероссийские Армандовские чтения: Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике. Материалы V Всероссийской научной конференции. - Муром: ВлГМУ, 2015.

- С. 134-139.

3. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей / Е.С. Вентцель. - М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1962. - 564 с.

4. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей и ее инженерные приложения / Е.С. Вентцель, Л.А. Овчаров // М.: Высшая школа, 2000. - 480 с.

5. Верещагин, А.В. Обнаружение зон опасных метеообъектов с использованием совмещенного лидарно-радиолокационного комплекса / А.В. Верещагин, А.С Борейшо., С.Ю. Страхов // Сборник научных трудов «Радиоэлектронные комплексы многоцелевого назначения». Юбилейный выпуск. 1991-2016. -СПб.: ОАО «Радиоавионика», 2016. - С. 181-192.

6. Верификация метода обнаружения сдвига ветра по оценкам ширины спектра радиолокационного сигнала / Д.А. Денисенков [и др.] // Труды Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. - 2016. - № 2 (653). - С. 159163.

7. Ветровые профайлеры миллиметрового диапазона длин волн: принципы построения, место в ряду ветровых профайлеров / В.В. Стерлядкин [и др.] // сборник трудов XX Международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь». - 2014. - С. 1712-1717.

8. Восстановление поля ветра методами метеорологической доплеровской радиолокации / А.М. Девяткин [и др.] // Метеорология и гидрология. - 2018.

- № 1. - С. 107-115.

9. Временные методические указания по использованию информации доплеровского метеорологического радиолокатора ДМРЛ-С в синоптической практике / Ю.В. Павлюков и [и др.]. — М.: Росгидромет. — Введены в действие Приказом Росгидромета №52 от 14.02.2014 г. — 110 С.

10. Вылегжанин, И.С. Состояние и перспективы использования поляризационных измерений в метеорологической радиолокации / И.С. Вылегжанин, А.В. Рыжков, В.Ю. Жуков В.Ю. // Труды XXVII Всероссийского симпозиума «Радиолокационное исследование природных сред». — Т.2, Вып.9. — СПб.: ВКА имени А.Ф.Можайского, 2012. — С. 263—270.

11. Горелик, А.Г. Ветровое зондирование атмосферы с помощью непрерывных доплеровских систем / А.Г. Горелик, В.В. Стерлядкин // Известия, Физика атмосферы и океана. — 1986. — Т. 22. — № 7. — С. 556—561.

12. Горелик, А. Г. Ветровое зондирование пограничного слоя атмосферы методами доплеровской томографии / А.Г. Горелик, В.В. Стерлядкин,

A.В. Желтов // Научный Вестник МГТУ ГА. — 2011. — № 168. — С. 60—65.

13. Горелик, А.Г. Доплеровская радиолокация в метеорологии / А.Г. Горелик. — М.: МГАПИ, 1996. — С. 29—38.

14. Горелик, А.Г. Доплеровская томография в метеорологии / А.Г. Горелик,

B.В. Стерлядкин // Известия Академии наук СССР. Физика атмосферы и океана. — 1990. — № 1. — С. 47—54.

15. Горелик, А.Г. Доплеровская томография в радиометеорологии / А.Г. Горелик, В.В. Стерлядкин // Известия, Физика атмосферы и океана. — 1990. — Т. 26, № 1. — С. 28-33.

16. Горелик, А.Г. Информационные возможности ветровых профайлеров при зондировании атмосферы / А.Г. Горелик, С.Ф. Коломиец, Г.Г. Щукин // Учёные записки РГГМУ. — 2011. — № 18. С. 70—89.

17. Горелик, А.Г. Некоторые результаты радиолокационного исследования структуры поля ветра на высотах 50-700 м. / А.Г. Горелик, А.А. Черников // Тр.ЦАО. — 1964, вып. 57. — С. 114—118.

18. Горелик, А.Г. О взаимосвязи радиолокационной отражаемости и интенсивности дождя / А.Г. Горелик, С.Ф. Коломиец // Научный Вестник МГТУ ГА. - 2007. - № 112. - С. 31-47.

19. Горелик, А.Г. О связи спектра флуктуаций сигнала с движением рассеивателей в метеообъектах / А.Г. Горелик, Ю.В. Мельничук // ДАН СССР. - 1961. - Т.140, Вып. 3. - С. 579-582

20. Горелик, А.Г. Определение ветра в пограничном слое атмосферы с помощью непрерывных доплеровских систем / А.Г. Горелик, В.В. Стерлядкин // Метрология и гидрология. - 1984. - № 4. - С. 46-52.

21. Горелик, А.Г. Радиолокационные измерения метеорологии / А.Г. Горелик, С.Ф. Коломиец // Мир измерений. - 2009. - № 7. - С. 6-14

22. Горелик, А.Г. Рассеяние радиоволн разреженной средой и статистическая радиометеорология. // А.Г. Горелик, С.Ф. Коломиец // Научный вестник МГТУ «Радиофизика и электроника». - 2007. - № 117. - С. 7-29.

23. Горелик, А.Г. Форма спектра рассеянного поля как источник информации о рассеивающей среде и протекающих в ней динамических процессах / А.Г. Горелик, С.Ф. Коломиец, П.В. Куприянов // Научный Вестник МГТУ ГА. - 2012. - № 176. - С. 18-24.

24. Горелик, А.Г., Некоторые особенности применения многоволновых доплеровских радиолокационных станций для ветрового зондирования атмосферы / А.Г. Горелик, С.Ф. Коломиец, Г.Г. Щукин // Научный Вестник МГТУ ГА. - 2012. - № 186. - С. 32-37.

25. ГОСТ 24728-81 Ветер. Пространственное и временное распределение характеристик. - М., 1982. - 88 с.

26. Грицаева, М.Н. Колебания атмосферы при агеострофическом состоянии / М.Н. Грицаева [и др.] / Материалы Международной научной конференции с элементами научной школы «Инновационные методы и средства исследований в области физики атмосферы, гидрометеорологии, экологии и изменения климата». - 2013. -С. 64 - 67.

27. Данные аэрологического зондирования со станции «Бологое» [Электронный ресурс]. - URL: http://www.weather.uwyo.edu (дата обращения: 01.12.2017).

28. Денисенков, Д.А. Исследование влияния профиля ветра в пограничном слое на пространственное распределение ширины спектра / Д.А. Денисенков,

B.Ю. Жуков // Труды III Всероссийской научной конференции «Проблемы военно-прикладной геофизики и контроля состояния природной среды». -СПб.: ВКА имени А.Ф. Можайского, 2014, - С. 65-71.

29. Денисенков, Д.А. Исследование возможности применения метеорологических радиолокаторов для обнаружения сдвига ветра в пограничном слое атмосферы / Д.А. Денисенков, В.Ю. Жуков, Г.Г. Щукин // Материалы XIV Санкт-петербургской международной конференции «Региональная информатика «РИ-214». - Санкт-Петербург, 2014, - С. 63-68.

30. Денисенков, Д.А. Исследование зависимости пространственного распределения ширины спектра радиолокационного сигнала от распределения ветра по высоте в пограничном слое атмосферы / Д.А Денисенков, В.Ю. Жуков, Г.Г. Щукин // V Всероссийские Армандовские чтения: Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике. Материалы V Всероссийской научной конференции. - Муром: ВлГМУ, 2015,

C. 176-180.

31. Денисенков, Д.А. Метод восстановления профиля ветра по оценкам ширины спектра радиолокационного сигнала / Д.А. Денисенков, В.Ю. Жуков, Г.Г. Щукин // Материалы Х Санкт-петербургской межрегиональной конференции «Информационная безопасность регионов России (ИБРР-2017)». - СПб.: 2017. - С. 269-270.

32. Денисенков, Д.А. О влиянии сдвига ветра на пространственное распределение ширины спектра радиолокационного сигнала / Д.А. Денисенков, В.Ю. Жуков // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. - 2016. - № 1 (21). - С. 5-14.

33. Денисенков, Д.А. Обнаружение сдвига ветра на основе анализа карт ширины спектра сигнала, принимаемого метеорологическим радиолокатором /

Д.А. Денисенков, В.Ю. Жуков // Вестник РосНОУ. - 2015. - № 10. - С. 1013.

34. Денисенков, Д.А. Определение величины сдвига ветра по направлению с помощью карт ширины спектра радиолокационного сигнала / Д.А. Денисенков, В.Ю. Жуков // Сборник трудов VII Всероссийских Армандовских чтений «Современные проблемы дистанционного зондирования, радиолокации, распространения и дифракции радиоволн». -Муром, 2016. - С. 402-406.

35. Денисенков, Д.А. Оценивание характеристик высотного распределения скорости ветра в пограничном слое атмосферы с помощью карт ширины спектра сигнала, принимаемого метеорологическим радиолокатором / Д.А. Денисенков, В.Ю. Жуков // Труды XXI Симпозиума по радиолокационному зондированию природных сред. - СПб.: ВКА имени

A.Ф. Можайского, 2014, -С. 10-13.

36. Денисенкова, Д.А. Исследование эффективности методов радиолокационного измерения профиля ветра / Д.А. Денисенкова,

B.Ю. Жукова // Сборник трудов VI Всероссийских Армандовских чтений. -Муром, 2016. - С. 402-406.

37. Детков, А.Н. Математическая модель радиолокационного канала измерения вектора скорости опасных метеорологических явлений в ближней аэродромной зоне / А.Н. Детков, И.А. Синицын, А.А. Безуглов // Журнал радиоэлектроники: электронный научный журнал. -2017. - № 9. URL: http://jre.cplire.ru/jre/sep17/12/text.pdf (дата обращения: 01.12.2017)

38. Диденко, А.Ю. Математическое моделирование крупномасштабной атмосферной циркуляции / А.Ю. Диденко, Е.Г. Набродова, Р.Г. Закинян // Наука. Инновации. Технологии. - 2017. - № 1. - С. 149-162.

39. Довиак, Р. Доплеровские радиолокаторы и метеорологические наблюдения / Довиак Р., Зрнич Д. - Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 512 с.

40. Доплеровский лидарный профилометр для измерения параметров ветра / В.Р. Ахметьянов [и др.] // Измерительная техника.- 2013. - № 6. - С. 35-39.

41. Доплеровский метеорологический радиолокатор ДМРЛ-С. Руководство по эксплуатации. - Часть 1. Основные сведения. - ЦИВР.462414.002 РЭ. - М.: ЛЭМЗ, 2011.

42. Допплеровский радиолокационный метод определения характеристик поля ветра и некоторые результаты / И.А. Готюр [и др.] // Ученые записки РГГМУ.

- 2011. - № 21. - С. 66-75.

43. Дядюченко, В. Доплеровские радиолокаторы в России / В. Дядюченко, Ю. Павлюков, И. Вылегжанин // Наука в России. - 2014. - № 1. - C. 23-27.

44. Жуков, В.Ю Применение методов многопозиционной радиолокации для метеорологических наблюдений / В.Ю. Жуков, Г.Г. Щукин // Труды III Всероссийской научной конференции «Проблемы военно-прикладной геофизики и контроля состояния природной среды». - СПб.: ВКА имени

A.Ф.Можайского, 2014. - Т. 2. - C. 72 75.

45. Жуков, В.Ю. Об особенностях радиолокационных измерений радиальной скорости гидрометеоров при двухмодальном спектре отраженного ими сигнала / В.Ю. Жуков, Г.Г. Щукин // Труды XXIII Всероссийского симпозиума «Радиолокационное исследование природных сред», Санкт-Петербург, 2013 г., С. 337-344.

46. Жуков, В.Ю. Обоснование метода оценивания доплеровского сдвига частоты эхо-сигнала метеообразований при негауссовой форме их спектра. /

B.Ю. Жуков, Г.Г. Щукин. // III Всероссийские Армандовские чтения. Труды конференции «Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике». - Муром, 2013. - С. 198-200.

47. Жуков, В.Ю. Современные проблемы метеорологической радиолокации / В.Ю. Жуков, Г.Г. Щукин // Радиотехника и электроника. - 2016. - Т.61 № 10.

- С. 927-939.

48. Жуков, В.Ю. Состояние и перспективы развития современной метеорологической радиолокации / В.Ю. Жуков, Г.Г. Щукин // IV Всероссийские Армандовские чтения: Радиофизические методы в

дистанционном зондировании сред/ Материалы IV Всероссийской научной конференции. - Муром: ВлГМУ, 2014. - C. 7-11.

49. Жуков, В.Ю. Состояние и перспективы сети доплеровских метеорологических радиолокаторов / В.Ю. Жуков, Г.Г. Щукин // Метеорология и гидрология. - 2014. - №2. - С. 92-100.

50. Жуков, В.Ю. Состояние и перспективы сети метеорологических радиолокаторов / В.Ю. Жуков, Г.Г. Щукин // XXIV Всероссийская научная конференция «Распространение радиоволн», посвященная 100-летию со дня рождения профессора В.М.Полякова. Труды конференции. - Иркутск, 2014. -С. 133-136.

51. Захаров, В.М. Лидары и исследование климата / В.М. Захаров, О.К. Костко, С.С. Хмелевцов. - Л.: Гидрометеоиздат, 1990. - 320 с.

52. Захаров, В.М. Метеорологическая лазерная локация / В.М. Захаров, О.К. Костко. - Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - 222 с.

53. Зуев, В.Е. Дистанционное оптическое зондирование атмосферы. / В.Е. Зуев, В.В. Зуев - Спб.: Гидрометеоиздат, 1992. - 232 с.

54. Зуев, В.Е. Распространение лазерного излучения в атмосфере // В.Е. Зуев. -М.: Радио и связь, 1981. - 288 с.

55. Инструкция для оперативно-прогностических и авиаметподразделений Росгидромета по использованию информации ДМРЛ в синоптической практике. - утв. Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды 18 августа 2016 г.

56. Информационное письмо MitsubishiElectric [Электронный ресурс]. - URL: http://www.avite.ru/novoe/mitsubishi-electric-postavit-aerodromnyie-doplerovskie-lidaryi-v-gonkong.html (дата обращения: 01.12.2017).

57. Информационные возможности допплеровских метеорологических радиолокаторов с двойной поляризацией / И.А. Готюр [и др.] // Ученые записки РГГМУ. - 2013. - № 32. - С. 66-83.

58. Исследование эффективности метода обнаружения сдвига ветра по оценкам ширины спектра радиолокационного сигнала / Д.А. Денисенков [и др.] // Ученые записки РГГМУ. - 2016. - № 42. - С. 109-116.

59. Калинин, Н.А. Возможности метеорологических радиолокаторов в обнаружении облачности и опасных явлений погоды / Н.А. Калинин, А.А. Смирнова // Географический вестник. - 2006. - № 2. - С. 76-83.

60. Каллистратова, М.А. Радиоакустическое зондирование атмосферы / М.А. Каллистратова, А.И. Кон. - М.: Наука. - 1985. - 197 с.

61. Карташов, В.М. Алгоритм управления параметрами систем радиоакустического зондирования атмосферы / В.М. Карташов, М.В. Кушнир // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2013. - № 5/2 (65).

- С. 28-32.

62. Качурин, Л.Г. Методы метеорологических измерений / Л.Г. Качурин. - Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 456 с.

63. Киселев, В.Н. Методы зондирования окружающей среды (атмосферы) / В.Н. Киселев, А.Д. Кузнецов // СПб.: РГГМУ, 2004. - 429 с.

64. Когерентные доплеровские лидары для метеорологического обеспечения аэронавигации / В.Р. Ахметьянов [и др.] // Труды III Всероссийской научной конференции «Проблемы военно-прикладной геофизики и контроля состояния природной среды». - СПб.: ВКА им. А.Ф.Можайского, 2014. - Т.2.

- С. 16-22.

65. Когерентные допплеровские лидары для мониторинга ветровой обстановки / М. Андреев [и др.] // Фотоника. - 2014. - № 6 (48). - С. 20-29.

66. Кононов, М.А Расчет тонкой структуры спектра радиолокационного сигнала от множественных целей / М.А. Кононов, В.В. Стерлядкин // В сборнике: Радиофизические методы в дистанционном зондировании сред материалы VII Всероссийской научной конференции. - 2016. - С. 239-243.

67. Кононов, М.А. Алгоритм и методика измерения ветра в пограничном слое атмосферы импульсно-когерентной РЛС // Научный вестник МГТУ ГА. -2007. - № 117. - С. 108-116.

68. Костко, О. Лазер исследует атмосферу // Наука и жизнь — 2002 — № 12 — С. 47—54.

69. Красненко, Н.П. Акустическое зондирование атмосферного пограничного слоя / Н.П. Красненко. — Томск: СО РАН, 2001. — 280 с.

70. Красненко, Н.П. Акустическое зондирование атмосферы / Н.П. Красненко. — Новосибирск: Наука, 1986. — 169 с.

71. Красненко, Н.П. Методы и средства дистанционного акустического зондирования атмосферы. / Методы и устройства передачи и обработки информации. — Томск: ТГУСУР, 2009. — Вып. 11. — С. 144—151.

72. Красненко, Н.П. Пространственно—временная динамика характеристик атмосферной турбулентности по результатам акустического зондирования / Н.П. Красненко, Л.Г. Шаманаева // Ученые записки физического факультета Московского университета. — 2014. — № 6 (14). — С. 146306-1—146306-8.

73. Лаптев, М.В. Методы излучения, приема и обработки сигналов в содарах. / М.В. Лаптев, А.Н. Алаев, Г.А. Петров // Интерактивная наука. — 2016. — № 1. — С. 99—101.

74. Лидарно-радиолокационный комплекс для определения профиля ветра в пограничном слое атмосферы / Г.Г. Щукин [и др.] // Труды XXIX Всероссийского симпозиума «Радиолокационное исследование природных сред». — СПб., 2015. — С. 88—93.

75. Лидарно-радиолокационный метеорологический комплекс / Щукин Г.Г. [и др.] // Известия высших учебных заведений. Физика. — 2015. — т.58, № 10/3. — С.100—104.

76. Локощенко, М.А. Содары и их использование в метеорологии / М.А. Локощенко // Мир измерений. — 2009. — № 6 — С. 21—29.

77. Мельник, Ю.А. Возможности использования одиночного доплеровского радиолокатора в метеорологических целях (обзор) / Ю.А. Мельник, В. М. Мельников, А. В. Рыжков // Труды Ордена Трудового Красного Знамени Главной Геофизической Обсерватории им. А. И. Воейкова. — Л.: Гидрометеоиздат, 1991. — Вып. 538. — С. 8—18.

78. Мельников, В.М. Обработка информации в доплеровских МРЛ /

B.М. Мельников // Зарубежная радиоэлектроника. - 1993. - № 4. - С. 35-43.

79. Место и роль лидарного профилометра в системе метеообеспечения аэропорта / А.А. Борейшо [и др.] // Метеоспектр. - 2012. - № 4. - С. 62-67.

80. Метод обнаружения сдвига ветра при помощи доплеровского метеорологического радиолокатора / Д.А. Денисенков [и др.] // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. - 2016. - № 3 (23). -

C. 68-73.

81. Методическое письмо «Об итогах работы в 2012 году функционирующей сети «МРЛ-штормооповещения» и сети доплеровских метеорологических радиолокаторов С-диапазона (ДМРЛ-С), создаваемой в рамках ФПЦ» / И.А. Тарабукин и [и др.]. - СПб.: ФГБУ «ГГО», 2013. - 41 с.

82. Методы и алгоритмы обработки данных ветрового когерентного доплеровского лидарного профилометра с коническим сканированием /

B.Р. Ахметьянов [и др.] // Журнал радиоэлектроники (Электронный). - 2013.

- № 10. - С. 20.

83. Многопараметрический радиолокатор как средство контроля состояния атмосферы / Д.А. Денисенков [и др.] // Материалы XI Всероссийской конференции «Радиолокация и радиосвязь». - М., 2017. - С. 277-281.

84. Моделирование спектров частиц в конвективных облаках со смешанным фазовым составом и их радиационных свойств / А.В. Шаповалов [и др.] // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. - 2013. - № 5 (55).

C.63-72.

85. Москвичева, Т. Wind shear: опасен и коварен / Т. Москвичева // Air Traffic Control. - 2014. - № 1 (9). С. 24-28.

86. Новые возможности радиолокационных методов метеорологического обеспечения авиации ВМФ / Г.Г. Щукин [и др.] // Навигация и гидрография.

- 2015. - № 41. - С. 59-67.

87. Обидин, Н.И. Влияние сдвига ветра на безопасность полетов и пути ее повышения / Н.И. Обидин, Т.Р. Буран // Системы обработки информации. — 2015. — № 3 (128). — С. 144—146.

88. Обнаружение опасных явлений погоды с использованием малогабаритного доплеровского метеорологического локатора / С.Г. Алехин [и др.] // Труды VII Российской научно-технической конференции «Навигация, гидрография и океанография: приоритеты развития и инновации морской деятельности». — СПб.:, 2011. — С. 450—453.

89. Позднякова, В.А. Практическая авиационная метеорология. Учебное пособие для летного и диспетчерского состава ГА. — Екатеринбург, 2010. — 113 с.

90. Привалов, В.Е. Лазеры и экологический мониторинг атмосферы: учебное пособие / В.Е. Привалов, А.Э. Фотиади, В.Г. Шеманин. — 1-е изд. — СПб.: Лань, 2013. — 288 с.

91. Применение радиолокационных методов для метеообеспечения авиации ВМФ / Г.Г. Щукин [и др.] // Навигация и гидрография. — 2015. — № 41. — С. 59—67.

92. Протопопов, В.В. Лазерное гетеродинирование / В.В. Протопопов, Н.Д. Устинов. — М.: Наука, 1985. — 288 с.

93. Радиолокационные исследования поля ветра в атмосфере / Д.А. Денисенков [и др.] // Известия высших учебных заведений. Физика. — 2016. — № 12/2. — С. 15—19.

94. Развитие метода пассивно-активной радиолокации для задач штормооповещения / Г.Г. Щукин [и др.] // Труды Военно-космической академии имени А. Ф.Можайского. — 2016. — Вып.653. — С. 146—150.

95. Результаты моделирования влияния структуры ветра в атмосфере на процессы облакообразования / А.В. Шаповалов [и др.] // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. — 2014. — № 4 (60). — С. 21—28.

96. Руководство по сдвигам ветра на малых высотах. Руководящий документ РД. Монреаль: Международная организация гражданской авиации, 2008. — 258 с.

97. Содары [Электронный ресурс]. - URL: http://ecmoptec.ru/material/materials_id/14 (дата обращения: 01.12.2017).

98. Сравнение данных измерений ветра при помощи выпускаемого промышленностью содара и высотной метеорологической мачты в Обнинске / М.А. Новицкий [и др.] // Метеорология и гидрология. - 2011. - № 10. -С. 74-83.

99. Стерлядкин, В.В. Микроволновые и оптические измерения параметров ветра и исследование микроструктуры дождя: дисс. ... на соискание ученой степени д-ра физ.-мат. наук: 01.04.03 / Стерлядкин Виктор Вячеславович. -Нижний Новгород, 1992. - 387 с.

100. Стерлядкин, В.В. Обзор методов и средств ветрового зондирования атмосферы / В.В. Стерлядкин, А.Г. Горелик, Г.Г. Щукин // Проблемы дистанционного зондирования, распространения и дифракции радиоволн: III Всероссийские Армандовские чтения: молодежная школа. - Муром, 2013. -С. 24-42.

101. Стерлядкин, В.В. Определение ветра в осадках при помощи доплеровских систем с непрерывным излучением: дисс. ... на соискание учёной степени канд. физ.-мат.наук. - Нижний Новгород. - 1982. - С. 160-195.

102. Стерлядкин, В.В. Оценка погрешности измерения профиля ветра методом круговых диаграмм с применением метеорологической радиолокационной станции миллиметрового диапазона длин волн // В.В. Стерлядкин, М.А. Кононов, С.С. Быковский // Научный Вестник МГТУ ГА. - 2012. - № 176. - С. 31-39.

103. Тяппо, А.Е. Безопасность полетов, пути ее повышения при заходе на посадку в условиях сдвига ветра / А.Е. Тяппо // Научный Вестник МГТУ ГА. - 2010. -№ 151. - С. 192-197.

104. Федеральная целевая программа «Модернизация Единой системы организации воздушного движения Российской Федерации (2009-2020 годы)». - утв. постановлением Правительства Российской Федерации от 1 сентября 2008 г. № 652.

105. Шаманаева, Л.Г. Содарные измерения ветровых и турбулентных характеристик атмосферы / Л.Г. Шаманаева, Н.П. Красненко // XI Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу. Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН. - Томск, 2015. - С. 221222.

106. Щукин, Г.Г. Об особенностях радиолокационных измерений радиальной скорости гидрометеоров при двухмодальном спектре отраженного ими сигнала / Г.Г. Щукин, В.Ю. Жуков // Труды XXIII Всероссийского симпозиума «Радиолокационное исследование природных сред». - СПб.: ВКА имени А.Ф.Можайского, 2013. - С. 337-344.

107. Экспериментальная проверка метода определения сдвига ветра по ширине спектра радиолокационного сигнала / Д.А. Денисенков [и др.] // Ученые записки РГГМУ. - 2016. - № 45. - С. 113-118.

108. Энциклопедия безопасности авиации / под ред. Н.С. Кулика. - Киев: Техника, 2008. - 1000 с.

109. 50 Years of Weather Radar Observations in Hong Kong [Электронный ресурс]. -URL: http://www.hko.gov.hk/press/D4/pre20091215e.htm (дата обращения: 01.12.2017).

110. Atlas, D., 1990: Radar in Meteorology. Battan memorial and 40-th Anniversary Radar Meteorology conference Met. Soc. Boston.

111. Atlas, D., Rosenfeld D., Jameson A.R., 1997: Evolution of Radar Rainfall Measurement: Steps and Mis-steps. Weather Radar Technology for Water Resources Management (eds. B. Braga and O. Massambani) UNESCO Press, Montevideo, Chapter 1, pp.1-60.

112. Beran, D.W., 1997: Operational use of ground-based remote sensors: a review. WMO/TD-№ 860.

113. Browning, K.A., Wexler R., 1968: The Determination of Kinematic Properties of a Wind Field Using Doppler Radar. Journal of Applied Meteorology. P. 105-113.

114. Büyükbas, E., Sireci O., Hazer A., Temir I., Macit A., Gecer C., 2006: Training Material On Weather Radar Systems. Instruments And Observing Methods. Report WMO/TD №1308.

115. Chan, P.W., 2009: Aviation Applications of the Pulsed Doppler LIDAR -Experience in Hong Kong. The Open Atmospheric Science Journal, №3, P. 138146.

116. Chan, P.W., Pengfei Zhang, 2012: Aviation Applications of Doppler Radars in the Alerting of Windshear and Turbulence. Doppler Radar Observations - Weather Radar, Wind Profiler, Ionospheric Radar, and Other Advanced Applications, 470pg.

117. Cheng, Y.C., 2009: The Hong Kong Observatory's Operational Data Management Systems / HKO / ECMWF Meteorological Operational Systems Workshop .

118. Commissioning of the Brothers Point Terminal Doppler Weather Radar Station [Электронный ресурс]. - URL:

http://www.hko.gov.hk/hkonews/A4/SideLights_BPTDWR.htm (дата обращения: 01.12.2017).

119. Doviak, R.J., Zrnic D.S., Sirmans D.S., 1979: Doppler Weather Radar. Proceedings of the IEEE, vol.67, № 11.

120. Dr. Ping-Wah LI, Windshear - Its Detection and Altering. Hong Kong Observatory [Электронный ресурс]. - URL: http://www.science.gov.hk/paper/HKO_PWLi.pdf (дата обращения: 01.12.2017).

121. Fiocco, G., Smullin L.O., 1963: Detection of scattering layers in the upper atmosphere (60-140 km) by optical radars // Nature. Vol. 199. P. 1275-1276.

122. Gage, K.S., 1990: Radar observations of the free atmosphere: Structure and dynamics. In.: Radar in Meteorology, D. Atlas, Ed., Amer. Meteor. Soc., Boston, MA, P. 534-565.

123. Gossard, E.E., Strauch, R.G., 1983: «Radar Observation Clear Air and Clouds». Elsevier Amsterdam-Oxford-New York.

124. Holleman I, Wind observations with Doppler weather radar [Электронный ресурс]. - URL: https://www.wmo.int/pages/prog/www/IMOP/publications/IOM-

96_TECÜ-2008/P1(28)_Holleman_Netherlands.pdf (дата обращения: 01.12.2017)

125. Iannuzzelli Russel J., 1998: Aircraft Wake Detection Using Bistatic Radar: Analysis of Experimental Results / Johns Hopkins Apl Technical Digest, vol. 19, № 3 / P. 299-314.

126. Kadygrov, E.N., 2006: Operational aspects of different ground-based remote sensing observing techniques for vertical profiling of temperature, wind, humidity and cloud structure: a review. In Instruments and observing methods. Report WMÜ №89.

127. Lim, H.-C., Lee D.-I., 2009: A comparative analysis of two wind velocity retrieval techniques by using a single Doppler radar, Hydrol. Earth Syst. Sci., 13, P. 651661.

128. Lindseth, B.J., 2012: A 449 MHz modular wind profiler radar system. 134 p.

129. Marshal J.M., Peterson A.M., Barnes A.A., 1972: Combined radar acoustic sounding system - Appl. Opt., 2, № 1, 108-112.

130. Meikle, H., 2008: Modem radar systems / Artech House radar library / p.701.

131. Melnikov, V.M., Doviak R.J., 2002: Spectrum Widths from Echo Power Differences Reveal Meteorological Features. Journal of atmospheric and oceanic technology. Vol. 19. P. 1793-1810.

132. Middleton, W.E.K., Spilhaus A.F., 1953: Meteorological Instruments, University of Toronto, 3rd ed.

133. Nalbandian O.G., 1977: For the theory of radio-acoustic sounding of the atmosphere. Iz. Ak. Nauk USSR. Physics of Atm. And Oc., 13, № 3, P. 245-253.

134. Nastrom G.D., 1997: Doppler radar spectral width broadening due to beamwidth and wind shear. Ann. Geophysicae 15, P. 786-796.

135. Я Panov, S., Holms J., Paris D., Selzler J. Non-uniform cyclonic wind field volume processing of the doppler velocities from a single radar [Электронный ресурс]. - URL: https://www.wmo.int/pages/prog/www/IMOP/publications/IOM-104_TECO-2010/P2_19_Panov_USA.pdf (дата обращения: 01.12.2017).

136. Principles of RASS (Radio Acoustic Sounding System) [Электронный ресурс]. -URL: http://okinawa.nict.go.jp/EN/WPR/index8.html (дата обращения: 01.12.2017).

137. Raghavan, S., 2003: Radar Meteorology. Springer Science+Business Dordrecht.

138. Rogers R.R., 1991: The Early Years of Doppler Radars in Meteorology. Boston.

139. Sang-Min Jang, Hee-Chang Lim, Dong-In Lee, Dong-Soon Kim, Young-Sub Lee, 2007: Evaluation study on wind retrieval methods from single doppler radar/ The 33rd Conference on Radar Meteorology, Queensland.

140. Schwieson R.L., 1986: A compararitive Overview of Active Remote Sensing Techniques. In/: Probing the Atmospheric Boundary Layer, D.H. Lenschhow Ed.

141. Shchukin, G.G., Boreysho A.S., Zhukov V.Yu., Ilyin M.Yu., Koniaev M.A., 2016: Meteorological complex based on lidar and radar. Actual problems of radiophysics. Proceedings of the VI International Conference "APR-2015". Сер. "Advanced Russian Conferences" Edited by S.A. Maksimenko. 2016. P. 58-61.

142. Shupe, M.D., Kollias P., Poellot M., Eloranta E., 2008: On Deriving Vertical Air Motions from Cloud Radar Doppler Spectra. Journal Of Atmospheric And Oceanic Technology. Vol. 25. P. 547-557.

143. Strauch, R.G., Moran K.P., May P.T., Bedard A.J., Ecklund W.L., 1988: RASS temperature sounding techniques. NOAA Tech. Memo, ERL WPL-158.

144. The Doppler SODAR system PCS.2000 [Электронный ресурс]. - URL: http://metek.de/product/1290-mhz-rass.html (дата обращения: 01.12.2017)

145. Wind Profiler Assessment Report and Recommendations for future use / NOAA. 1994.

146. Zhukov, V.Yu., Shchukin G.G., 2016: Current Problems of Meteorological Radiolocation// JOURNAL OF COMMUNICATIONS TECHNOLOGY AND ELECNRONICS. Vol. 61, № 10, P. 1069-1080.