Загальна характеристика роботи - Статистичне оцінювання параметрів поверхонь в активно-пасивних системах дистанційного зондування

Випромінювання земних дистанційний зондування

Актуальність теми. Для розв'язання задач вивчення природних ресурсів, прогнозування погодних умов, навігації морських суден і літальних апаратів, екологічного моніторингу грунтів та ін. велике значення мають аерокосмічні дослідження електрофізичних властивостей земної поверхні, вимірювання її параметрів і статистичних характеристик. При цьому велика увага приділяється радіотехнічним засобам дистанційного зондування, які підрозділяються на два великих класи: активні і пасивні. Останнім часом все частіше для дослідження природних середовищ з аерокосмічних носіїв застосовуються комплексні (комбіновані) активно-пасивні засоби. Комплексні засоби мають більш широкі функціональні можливості при розв'язанні різних задач дистанційного зондування, зокрема, задач оцінок радіояскравісних температур та питомих ефективних поверхонь розсіювання, формування відповідних зображень, а також вимірювань електрофізичних параметрів та статистичних характеристик. Але, незважаючи на важливість та перспективність використання цих засобів, методика сумісної обробки сигналів в них, алгоритмічне забезпечення та вибір умов проведення аерокосмічних експериментів недостатньо досліджені та обгрунтовані. Зокрема, недостатню увагу приділено методам оптимальної та квазіоптимальної обробки сигналів у відповідних засобах. Також недостатньо досліджені можливі похибки вимірювань електрофізичних параметрів та статистичних характеристик природних середовищ при різних умовах проведення експериментів, які стосуються обрання виду поляризацій, діапазонів частот, кутів орієнтації антен і т. ін. Таким чином, питання, пов'язані з оптимальною і квазіоптимальною обробкою розсіяних сигналів та сигналів власного радіотеплового випромінювання в комплексних активно-пасивних системах дистанційного зондування, дослідженням граничних похибок оцінок параметрів та статистичних характеристик в різних умовах проведення експериментів, розробкою рекомендацій щодо вибору цих умов, є актуальними не тільки з наукового погляду, але і для практичного застосування в народному господарстві.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана в рамках досліджень, що проводилися на кафедрі "Проектування радіоелектронних систем літальних апаратів" Національного аерокосмічного університету ім. М. Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут" у 2003 - 2006 рр., зокрема в науково-дослідницьких роботах за темами: Д501-39/03 "Високоефективні технології для обробки вимірювальної інформації в супутникових радіонавігаційних мережах, радіотехнічних комплексах управління та засобах дистанційного дослідження та оцінювання параметрів природних середовищ земної поверхні з аерокосмічних носіїв" (№ Д/Р 0103U005068); Д501-40/06 "Методи та технології дистанційних досліджень поверхневих та підповерхневих середовищ з підвищеною проникливою здатністю для радіохвиль" (№Д/Р 0106U001067).

Мета та задачі дослідження. Метою роботи є розробка і дослідження методів підвищення точності оцінок параметрів поверхонь при розв'язанні багатопараметричних задач на основі оптимізації обробки сигналів в активних, пасивних і комбінованих активно-пасивних системах дистанційного зондування, а також обгрунтування вибору умов проведення дистанційних аерокосмічних досліджень природних середовищ, що забезпечують мінімальні похибки вимірів, для конкретних моделей розсіювання і випромінювання.

Для досягнення поставленої мети необхідно було розв'язати наступні Задачі:

    1. Обгрунтувати методику виявлення потенційних можливостей систем дистанційного зондування при використанні існуючих електродинамічних та регресійних моделей земних покривів на основі аналізу оптимальних алгоритмів обробки полів розсіяного та власного випромінювань природних середовищ, особливостей їх функціонування та квазіоптимальної реалізації. 2. Синтезувати алгоритми сумісної оптимальної обробки полів розсіювання і власного випромінювання земних покривів при комплексуванні активних і пасивних систем дистанційного зондування. 3. Розрахувати і дослідити потенційні точнісні характеристики оцінок електрофізичних параметрів і статистичних характеристик поверхонь при їх багатопараметричних вимірах в активно-пасивних системах дистанційного зондування для конкретних моделей полів розсіяння та власного радіотеплового випромінювання. 4. Розробити рекомендації щодо вибору умов проведення аерокосмічних експериментів при активному, пасивному і комплексному дистанційному зондуванні, що забезпечують мінімальні похибки багатопараметричного оцінювання стану для конкретних моделей поверхонь. 5. Виконати статистичне моделювання алгоритмів обробки полів розсіювання і власного радіотеплового випромінювання та провести порівняльний аналіз результатів моделювання з теоретичними результатами.

Об'єктом дослідження є методи та засоби дистанційного зондування природних середовищ.

Предметом дослідження є методи виявлення потенційних можливостей активних, пасивних та комбінованих активно-пасивних систем дистанційного зондування та підвищення точнісних характеристик багатопараметричних оцінок стану природних середовищ на основі розв'язання задач оптимальної обробки полів їх розсіяного та власного випромінювання з використанням відповідних електродинамічних та емпіричних моделей.

Методи дослідження. При виконанні дисертаційних досліджень використані наступні методи:

    1. Методи теорії оцінок і статистичних рішень. 2. Методи оптимальної статистичної обробки сигналів в радіотехнічних системах. 3. Методи комп'ютерного статистичного моделювання та обробки даних комп'ютерних експериментів.

Достовірність результатів і висновків, отриманих в роботі, обумовлена коректним використанням методів дослідження, розв'язанням оптимізаційних задач з використанням перевірених критеріїв і відомих, добре апробованих моделей, строгим математичним аналізом і відповідними розрахунками та дослідженнями можливих похибок вимірювань, а також збігом результатів моделювання і теоретичних результатів.

Похожие статьи




Загальна характеристика роботи - Статистичне оцінювання параметрів поверхонь в активно-пасивних системах дистанційного зондування

Предыдущая | Следующая