V. I. Lutsenko

In systems of remote sensing of surrounding environment, information about an object is contained in waves reflected or radiated by this object. For stable detection and recognition of remotely sensed objects, information of one of the velocity channels and about spatial characteristics may be insufficient [1, 2]. Additional information is obtained by using multichannel systems working at several frequencies or polarizations [1-7]. First attempts of using polarization for suppressing passive noises were in applying circular polarization waves against hydrometeor reflections [8]. An effect of weakening hydrometeor backscattering is achieved due to the fact that precipitation and cloud drops are spherical approximately and the reflected wave has an opposite direction of field vector rotation in comparison with direction of field vector rotation for a radiated wave. If drops are not spherical, a scattered signal will have elliptical polarization, and thus its suppression will be ineffective. A signal reflected by a sea surface [11, 12] will be stronger depolarized than that for the case of precipitations [9-11]. Therefore, it is difficult to improve visibility of on-sea objects at using the circular radiation and receiving polarizations. Experimental investigations of reflection characteristics with respect to the form and electrophysics parameters (dielectric permittivity and electroconductivity) of remotely sensed objects allowed developing high-efficient radar detection, selection, and recognition systems using invariant polarization parameters of signals [13]. To describe the polarization structure of a signal scattered by objects, the term of polarization scattering matrices is used. In the majority of works devoted to studying polarization characteristics of backscattering from sea, the relative radar cross-section of sea at different polarizations, spectra, and distribution laws were studied [14-20]. Such approach is justified if stationary random processes with Gaussian statistics are described. Moreover, reflections from a sea surface for high-resolution radars are essentially inhomogeneous, non-stationary, and non-Gaussian. Small number of works is devoted to using current values of intensity and Doppler frequency shift for estimation of oceanography parameters of roughness and describing non-stationary scattered signal [20-23]. In creation of modern selection methods, it is necessary to develop theoretical description of polarization-spectral and spatial structures of radar reflections by a sea surface, taking into account the fact that they are non-stationary and non-Gaussian. In this work which develops ideas presented in [24-29] the description of a polarization structure of a signal reflected by a sea surface is proposed and results of experiments on centimeter and millimeter radio wave backscattering are generalized

1. Небабин В.Г., Сергеев В.В. Методы и техника радиолокационного распознавания. М.: Радио и связь. 1984.
2. Хлопов Г.И. Когерентная радиолокация в миллиметровом диапазоне // Успехи современной радиоэлектроники. Зарубежная радиоэлектроника. 1999. №9. С. 3-27.
3. Козлов А.И., Логвин А.И. Развитие радиополяриметрии в России // Зарубежная радиоэлектроника. 1999. №7. С. 62-71
4. Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В.А. Поляризация радиолокационных сигналов. М.: Сов. радио. 1966.
5. Казаков Е.Л. Радиолокационное распознавание космических объектов по поляризационным признакам. Одесса: ОИУМ. 1999.
6. Казаков Е.Л., Бзот В.Б., Казаков А.Е., Павлов В.Л., Шишкин Ю.М. Характеристики рассеяния радиолокационных целей. Харьков: Штрих. 2006.
7. Казаков Е.Л., Казаков А.Е. Поляризационные методы распознавания радиолокационных целей // Прикладная радио­электроника. АН Прикладной электроники. Харьков: 2002. Т.1. №2. С.155-163.
8. Крони Дж. Уменьшение влияния отражений от поверхности моря и дождя на работу корабельных РЛС // Вопросы радиолокационной техники. 1954. №4. С. 621-633.
9. Луценко В.И., Кириченко В.А. Поляризационно-спектральные особенности обратного рассеяния радиоволн сантиметрового и миллиметрового диапазонов осадками // XVI Всесоюзн. конф. по распространению радиоволн: Тез. докл. Ульяновск. 21-24 сентября 1993. Ульяновск. 1993. С. 31.
10. Lutsenko V.I., Khlopov G.I., Popov I.V. Millimeter Wave Radar for Study of Polarization - Spectrum Features of Signals Scattered by Hydrometeors // 2^nd Microvave & Radar Week in Poland: International Radar Symposium IRS 2006. 24-26 May 2006. Krakov. Poland. Proceedings. Krakov. 2006. Р. 275-278.
11. Луценко В.И., Разсказовский В.Б., Сугак В.Г. Поляризационные особенности обратного рассеяния миллиметровых радиоволн поверхностью моря и осадками // III Всесоюзная школа по распространению миллиметровых и субмиллиметровых волн в атмосфере: Тез. докл. Харьков12-17 октября 1989 г. ИРЭАНУССР. Харьков. 1989. С. 89-90.
12. Kulemin G.P., Lutsenko V.I. Microwave Scattering from the Sear Surface // Telecommunications and radio engineering. 1997.
    № 2-3. Р. 25-46.
13. Волосюк В.К., Кравченко В.Ф., Пустовойт В.Н. Синтез алгоритмов оптимальных оценок электрофизических параметров поверхностей при синхронных флуктуациях колебаний различных поляризаций // ДАН РАН. 2001. Т. 377. № 1. С.34-37.
14. Long M.W. On the polarization and wavelength dependence of sea echo // IEEE Trans. Ant. Prop. 1965. V. 13. № 5. P. 749-754.
15. Long M.W. Polarization and sea state // Electron. Letter. 1967. V.3. № 2. P. 51-52.
16. Long M.W. Radar reflectivity of Land and Sea (3 rd, ed.). Boston: Artech House. 2001.
17. Калмыков А.И., Островский И.Е., Розенберг А.Д., Фукс И.М. Влияние структуры морской поверхности на пространственные характеристики рассеянного ею излучения //  Изв. вузов. Радиофизика. 1965. Т.VIII. № 6. С. 1117-1127.
18. Bass F.G., Fuks I.M., Kalmykov A.I., Ostrovsky I.E. and Rosenberg H.D. Very night frequency scattering by a disturbed sea surface // IEEE  Trans. and Prop. 1968. V.16. № 5. P. 554-568.
19. Кулемин Г.П., Гутник В.Г., Шарапов Л.И. Особенности обратного рассеяния радиоволн сантиметрового и миллиметрового диапазонов морской поверхностью при малых углах скольжения // Успехи современной радиоэлектроники. 2005. № 1. C. 3-19.
20. Лейкин И.А., Островский И.Е., Розенберг А.Д. Определение параметров морского волнения по частотным характеристикам рассеянного морем радиосигнала / Препр. № 60 АНУССР. ИРЭ. Харьков. 1976.
21. Kulemin, G.P., Balan, M.G. and Pedenko, Y.A. Polarization characteristics of microwave backscattering by sea wave non-stationarities // Proceed. Int. Conf. "Radar97" (Oct. 14-16, 1997). IEE Publication. 1997. №449. P. 90-94.
22. Kulemin G.P. Millimeter-Wave Radar Targets and Clutter. ArtechHouse. Boston. London. 2003.
23. Калмыков А.И., Курекин А.С., Лемета Ю.А., Пустовойтенко В.В. Некоторые особенности обратного рассеяния радиоволн СВЧ-диапазона поверхностью моря при малых углах скольжения / Препр. № 40 АН УССР. ИРЭ. Харьков. 1974.
24. Луценко В.И., Разсказовский В.Б., Сугак В.Г Поляризационные особенности обратного рассеяния миллиметровых радиоволн поверхностью моря и осадками // III Всесоюзная школа по распространению миллиметровых и субмиллиметровых волн в атмосфере: Тез. докл. Харьков 12-17 октября 1989г. ИРЭ АН УССР. Харьков. 1989.C. 91-92.
25. Кулемин Г.П., Луценко В.И. Рассеяние радиоволн СВЧ морской поверхностью // Радиофизические исследования Мирового океана. Сб. научн. трудов АН Украины по проблеме «Физика и техника миллиметровых и субмиллиметровых волн».
    Харьков. 1992. C. 6-31.
26. Кириченко В.А., Луценко В.И. Статистические характеристики нестационарных отражений от моря в сантиметровом и миллиметровом диапазонах волн // 16 Конф. по распространению радиоволн. Тез. докл. Ульяновск 21-24 сентября 1993 г. Ульяновск. 1993, Секции 3, 4, 5. С. 80.
27. Кулемин Г.П., Луценко В.И. Обратное рассеяние радиоволн морской поверхностью // Зарубежная радиоэлектроника. 1996. №7. С. 16-28.
28. KuleminG.P., LutsenkoV.I. MicrowaveScattering  fromtheSearSurface // Telecommunicationsandradioengineering. 1997.
    № 2-3. Р. 25-46.
29. Луценко В.И  Имитационная модель сигнала обратного рассеяния от морской поверхности // Успехи современной радио-электроники. 2008. № 4. С. 59-73.
30. А. с. СССР 1337942, МКИ³H01P1/161. Разделитель поляризации / И.И. Дейнека, В.И. Луценко, М.С. Яновский (СССР). 1987. Бюл. №34.
31. А. с. СССР 14550016, МКИ³H01P1/161. Разделитель поляризации / И.И. Дейнека, В.И. Луценко, М.С. Яновский (СССР). 1989. Бюл. №1.
32. А. с. СССР 17359445, МКИ³H01P1/161 Разделитель поляризации / И.И. Дейнека, В.И. Луценко, М.С. Мухин, В.Г.Сугак, М.С. Яновский (СССР). 1992. Бюл. №22.
33. Кривенко Е.В., Луценко В.И., Яновский М.С., Попов И.В. Поляризационные селекторы //  17thInt. CrimeanConference
    ?Microwave & Telecommunication Technology - (CriMiCo-2007). 10-14 September 2007, Sevastopol, Crimea. Ukraine:
    Sevastopol. 2007. Р. 484-485.
34. Когут А.Е., Корнеенков В.К., Луценко В.И., Харьковський С.М. Генератор миллиметровых волн на основе экранированного диэлектрического резонатора // 9^thInternationalCrimeanMicrowaveConferenceCriMiCo-99. 13-16 September1999. Sevastopol, Crimea, Ukraine. Sevastopol. 1999. Р. 89-90.
35. Когут А.Е., Корнеенков В.К., Луценко В.И., Харьковский С.М. Генератор КВЧ с экранированным квазиоптическим резонатором // Радиофизика и электроника. Сб. научных трудов ИРЭ НАНУ. 1999. Т.4. №1. С. 34-39.
36. KogutA.E., Korneenkov, Lutsenko.V.I., KharkovskyS.N. A Microvave Generator with a Shielded Quasi - Optical Dielectric Resonator // TCRE. 1999. V. 53. № 7-8. Р.96-101.
37. Kogut A. E., Korneyenkov V. K., Lutsenko V. I., Kharkovsky S. N.  A Microwave Generator with a Shielded Quasioptical Dielectric Resonator // Telecommunications and Radio Engineering. 1999. V. 53. № 7-8. Р. 96-101.
38. Патент Украины 78384 МПК (2006) G 01R 27/26 - G01N 22/00. Величко А.Ф., Величко Д.А. Луценко В.И. Способ измерения дальности до движущегося объекта и устройство для его осуществления // Патент на изобретение № 78384 от 15 марта 2007 г.
39. Загородников А.А. Радиолокационная съемка морского волнения с летательных аппаратов. Л.: Гидрометеоиздат. 1978.
40. Жилко Е.О., Загородников А.А. Радиолокационная стереосъемка волнения моря. // Сб. «Некоторые методы измерения океанографических параметров». Л.: Гидрометеоиздат. 1975. С. 42-50.
41. Жилко Е.О., Загородников А.А. Измерение групповой структуры морских волн радиолокационными волнографами. // Сб. «Некоторые методы измерения океанографических параметров». Л.: Гидрометеоиздат. 1975. С. 51-54.
42. Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В.А. Поляризация радиолокационных сигналов. М.: Сов.радио. 1966.
43. Канарейкин Д.Б., Потехин В.А., Шишкин И.Ф. Морская поляриметрия.Л.: Судостроение. 1968.
44. Поздняк С.И., Мелитицкий В.А. Введение в статистическую теорию поляризации радиоволн. М.: Сов. радио. 1974.
45. Розенберг А.Д. Исследование морской поверхности радио и акустическими методами: Автореф. дисс. - докт. физ.-мат. наук.
    М. 1980.
46. Луценко В.И. Пространственная селекция малоразмерных надводных объектов на фоне отражений от моря // Радиофизика и радиоастрономия. 2005. Т. 10. №2. С. 189-202.
47. Давидан И.М., Лопатухин Л.И., Рожков В.А. Ветровое волнение как вероятностный гидродинамический прогресс. Л.: Гидрометеоиздат. 1978.
48. Луценко В.И. Поляризационно-спектральная селекция целей на фоне местности // Успехи современной радиоэлектроники., Журнал в журнале «Зарубежная радиоэлекроника». 2007. №2. С.76-88
49. Луценко В.И. Обнаружение сигналов на фоне негауссовых помех от подстилающей поверхности // Электромагнитные волны и электронные системы, Математическое моделирование физических процессов. 2007. №12. С.41-57.
50. Лайтхил Д. Волны в жидкостях. Пер. с англ. / под ред. П.П. Коряков, П.И.Чушкина. М.: Мир. 1981.
51. Филлипс О.М. Динамика верхнего слоя океана. Л.: Гидрометеоиздат. 1980.
52. Монин А.С. и др. Изменчивость Мирового океана. Л.: Гидрометеоиздат. 1974.