УДК: 53.082.5

Математическое моделирование входных сигналов океанологических лидаров

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Копилевич Ю.И., Сурков А.Г. Математическое моделирование входных сигналов океанологических лидаров // Оптический журнал. 2008. Т. 75. № 5. С. 45–51.

Kopilevich Yu.I., Surkov A.G. Mathematical modeling of the input signals of oceanological lidars [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2008. V. 75. № 5. P. 45–51.

Ссылка на англоязычную версию:

Yu. I. Kopilevich and A. G. Surkov, "Mathematical modeling of the input signals of oceanological lidars," Journal of Optical Technology. 75 (5), 321-326 (2008). https://doi.org/10.1364/JOT.75.000321

Аннотация:

Корабельные и авиационные системы дистанционного лазерного зондирования океана (океанологические лидары) используются сегодня как для батиметрии прибрежных акваторий, так и для восстановления характеристик морской среды и дна по данным лидарных измерений. Новые применения лидаров потребовали повышения точности и достоверности математических моделей лидарных сигналов. Предложенная в настоящей статье модель сигнала обратного рассеяния зондирующего лазерного импульса от толщи морской воды основывается на теории, развитой Л.С. Долиным, И.М. Левиным и др. В отличие от известных результатов, полученное лидарное уравнение учитывает возможное отклонение оптической оси лидара от вертикали и применимо для случая лидарного приемника с узким полем зрения.

Коды OCIS: 010.3640

Список источников:

1. Hickman G.D., Hogg J.E. Application of an airborne pulsed laser for near shore bathymetric measurements // Remote sensing of Environment. 1969. V. 1. P. 47–58.
2. Feigels.V. Lidars for oceanographical research: criteria for comparison, main limitations, perspectives // Proc. SPIE. 1992. V. 1750. P. 473–484.
3. Feigels.V., Kopilevich Yu. Ocean-Scientific for Windows. Basic concepts. Description of the theory. EG&G Washington Analitical Service, Inc., 1993. 52 p.
4. Billard B., Abbot R.H., Penny M.F. Airborne estimation of sea turbidity parameters from the WRELADS laser airborne depth sounder // Appl. Opt. 1988. V. 27. P. 3369–3977.
5. Feygels V., Kopilevich Yu., Surkov A., Yungel J., Behrenfeld M. Airborne lidar system with variable field-of-view receiver for water optical properties measurement // Proc. SPIE. 2003. V. 5155. P. 12–21.
6. Allocca D., London M., Curran T., Concannon B., Contarino V., Prentice J., Mullen L., Kane T. Ocean water clarity measurement using shipboard lidar systems // Proc. SPIE. 2002. V. 4488. P. 106–114.
7. Gordon H. Interpretation of airborne oceanic lidar: effects of multiple scattering // Appl. Opt. 1982. V. 21. P. 2996–3001.

8. Maffione R., Dana D. In-situ characterization of optical backscattering and attenuation for lidar applications // Proc. SPIE. 1964. V. 2964. P. 152–163.
9. Браво-Животовский Д.М., Долин Л.С., Лучинин А.Г., Савельев В.А. О структуре узкого светового пучка в морской воде // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1969. Т. 5. № 2. С. 160-167.

10. Долин Л.С., Савельев В.А. Определение параметров рассеянного назад сигнала импульсного излучения в мутной среде с узким направленным лазерным лучом // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1971. Т. 7. № 5. С. 505-510.

11. Долин Л.С., Левин И.М. Справочник по теории подводного видения. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 229 с.
12. Feygels V., Kopilevich Yu., Surkov A., Yungel J., Behrenfeld M. Airborne lidar system with variable field-of-view receiver for water optical properties measurement // Proc. SPIE. 2004. V. 5155. P. 12–21.
13. Feygels V., Wright C.W., Kopilevich Yu., Surkov A. Narrow Field-of-View Bathymetrical Lidar: Theory and field test // Proc. SPIE. 2004. V. 5155. P. 1–11.
14.Долин Л.С., Савельев В.А. К теории распространения узкого пучка света в стратифицированной рассеивающей среде // Изв. вузов. Сер. Радиофизика. 1979. Т. 22. № 11. С. 1310-1317.

15. Титчмарш Е. Введение в теорию интегралов Фурье. М.-Л.: Гостехиздат, 1949. 480 с.
16. Tuell G., Feygels V., Kopilevich Yu. et al. Measurement of ocean water optical properties and seafloor reflectance with scanning hydrographic operational airborne lidar survey (SHOALS). II. Practical results and comparison with independent data // Proc. SPIE. 2005. V. 5885. P. 115–127.
17. Kopilevich Yu., Feygels V., Surkov A. Mathematical modeling of input signals for oceanographic lidar systems // Proc. SPIE. 2004. V. 5155. P. 30–39.
18. Шифрин К.С. Введение в оптику океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 278 с.