Теория переноса оптического излучения через взволнованную поверхность моря в приложении к проблемам дистанционной диагностики и видения

Abstract

Разработана теория переноса оптического излучения через взволнованную поверхность и толщу воды. Определены условия, при которых флуктуационные составляющие подводной освещённости определяются уклонами поверхностных волн и не зависят от их возвышений. Предложена методика расчёта статистических характеристик световых полей. Теоретически предсказан, рассчитан и экспериментально подтверждён эффект усиления обратного рассеяния на поверхностном волнении. Теоретически исследовано явление изменения спектрального (цветового) состава отражённого морем излучения. Рассчитаны пространственные спектры флуктуаций яркости отражённого морем излучения. Построена теория переноса изображения через взволнованную поверхность и толщу воды. Разработана методика расчёта отношения сигнал/шум в изображении. Выполнен расчёт уровней фоновых сигналов и их флуктуационных составляющих для систем видения. Определены глубины видимости и разрешающая способность систем видения различного типа. Найдено наиболее строгое объяснение известного факта улучшения видимости с увеличением высоты наблюдения над поверхностью. Проведена теоретическая оценка точности измерения некоторых характеристик поверхностного волнения дистанционными методами на её основе исследована задача обнаружения внутренних волн в океане по их проявлениям на океанической поверхности. Теоретически и экспериментально исследована возможность определения пространственного спектра волнения с помощью спектрального анализа изображения взволнованной поверхности. Теоретически исследованы свойства сигнала обратного рассеяния при лазерном зондировании через взволнованную поверхность и выполнен анализ эффекта синхронизма. Предложен принципиально новый способ исследования частотно-контрастной характеристики слоя воды.