УДК 537.877+532.5.013

К расчету оценок уклонов морской поверхности

по данным квазивертикального зондирования в СВЧ диапазоне

 

 А. С. Запевалов

Морской гидрофизический институт РАН, 299011, Севастополь, ул. Капитанская, 2

 

Статья получена 27 февраля 2017 г.

 

Аннотация. Измерения уклонов морской поверхности по данным квазивертикального радиозондирования относятся к классу косвенных измерений. Точность получаемых оценок зависит от того, насколько полно учтены все факторы, влияющие на взаимодействие радиоволн с морской поверхностью. Проанализирована погрешность восстановления дисперсии уклонов, вызванная анизотропией волнового поля. Задача решалась в рамках гауссовой модели поля поверхностных волн. Для анализа использованы данные оптических и волнографических измерений, полученные в морских условиях. В качестве параметра, характеризующего анизотропию волнового поля, использовался показатель трехмерности, равный отношению среднеквадратических величин уклонов, измеренных поперек и вдоль ветра. Показано, что неопределенность в определении азимутального угла зондирования относительно направления ветра приводит к относительной погрешности определения дисперсий уклонов, не превышающей 6 %.

Ключевые слова: морские волны, радиоволны, зеркальное отражение, уклоны морской поверхности.

Abstract. Measurement of sea surface slopes according to the quasi-vertical radio sounding belongs to a class of indirect measurements. The accuracy of the resulting estimates depends on how fully all the factors that affect the interaction of radio waves and the sea surface are taken into account. In this paper we consider the restoration of the variance of sea surface slopes based on measurements of the back scattering cross section. The effect of anisotropy of the sea wave field for the restoration of the dispersion slope is analyzed. The analysis is performed by numerical simulation. The problem was solved in the framework of the Gaussian model of the surface wave field. Data from optical and direct wave measurements obtained in field conditions are used for numerical calculations. was used An indicator of three-dimensionality, equal to the ratio of the root mean square of the slopes, measured across and along the wind, was used as a parameter characterizing the anisotropy of the sea wave field. It is shown that if the radio sensing is carried out in the centimeter or millimeter wavelength range, the indicator of three-dimensionality can make the changing in the range from 0.8 to 0.9. It is shown that the uncertainty in determining the azimuth angle of the sensing relative to the wind direction leads to a relative error of definition of slope dispersion not exceeding 6 %.

 

Ссылка на статью:

А.С.Запевалов. К расчету оценок уклонов морской поверхности по данным квазивертикального зондирования в СВЧ диапазоне. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2017. №3. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/mar17/5/text.pdf