Speaker
Description
При создании, модернизации, проведении испытаний и поддержании функционирования блоков регистрации оптического излучения космической системы мониторинга природных и техногенных источников необходимо знание амплитудно-временных характеристик оптических сигналов (ОС), достигающих светоприемных устройств. В отсутствии экспериментальных данных, задача определения характеристик импульсных ОС, а также их динамического диапазона на входе блоков регистрации, решается с применением метода Монте-Карло [1]. Осуществляется математическое моделирование переноса оптического излучения (ОИ) от источника до приемника в стратифицированной оптической модели атмосферы, в том числе, в присутствии облачности. Определяются коэффициенты ослабления и импульсные характеристики (ИХ) трассы распространения ОИ. Форму ОС и его амплитудно-временные характеристики рассчитывают с помощью математической свертки функции источника с ИХ [2].
В процессе моделирования переноса ОИ получены научные результаты, касающиеся процесса распространения оптического излучения подоблачного изотропного источника через облачный слой в космос – эффект преломления рассеянного излучения и сходимость угловых характеристик (конфлюэнция) потока выходящего из облачного слоя рассеянного излучения; формирование вторичного источника оптического излучения (инкапсуляция) на верхней границе облака.
Разработанная методика также адаптирована на моделирование прохождения лазерных импульсов через облачный слой и расчета пространственно-временных и энергетических характеристик прямого и рассеянного компонентов лазерного излучения на входе приемной бортовой аппаратуры при различных углах расходимости исходного импульса и визирования на космический аппарат, применительно к характеристикам наземного и бортового блоков беззапросной лазерной дальнометрии [3–5].
Расчеты переноса ОИ молний и фонового излучения Солнца и сравнение полученных результатов с экспериментальными данными позволили еще раз подтвердить состоятельность метода Монте-Карло для решения задач переноса ОИ в сложных средах. В дальнейшем разработанная методика может быть использована в задачах, связанных с переносом ОИ источников различной природы в пределах атмосферы.
Список литературы
- Метод Монте-Карло в атмосферной оптике / Под ред. Марчука Г.И. – Новосибирск: Наука. 1976. 284 с.
- Бусыгин В.П., Краснокутская Л.Д., Кузьмина И.Ю. Перенос оптического излучения подоблачных молний в космос // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2019. Т. 55. № 5. С. 85–93.
- Садовников М.А., Сумерин В.В., Шаргородский В.Д. Односторонняя лазерная дальнометрия и ее применение в задачах повышения точности частотно-временного обеспечения ГЛОНАСС // International Technical Workshop WPLTN-2012. Санкт-Петербург. Россия. 2012.
- Бусыгин В.П., Гинзбург А.С., Кузьмина И.Ю. Распространение лазерных импульсов через атмосферу в космос при наличии облаков верхнего и среднего ярусов // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. Т.57, №6, 2021. С. 680-692.
- Бусыгин В.П., Кузьмина И.Ю. Пропускание лазерного излучения кристаллическими облаками на трассах «земля – космос» // Оптика атмосферы и океана. 2024. Т. 37. № 02. С. 176–183.
