350 руб
Журнал «Успехи современной радиоэлектроники» №5 за 2011 г.
Статья в номере:
Возможность обнаружения цунами океанографическим декаметровым радаром
Ключевые слова: декаметровый радар поверхностной волны цунами океанские поверхностные течения обнаружение
Авторы:
А.Л. Дзвонковская - к. ф.-м. н., науч. сотр. Институт телекоммуникаций, Технический Университет Гамбурга-Гарбурга, Гамбург, Германия. E-mail: anna.dzvonkovskaya@tu-harburg.de
Аннотация:
Показано, что декаметровые (ДКМ) радары поверхностной волны (ПВ) обеспечивают уникальную возможность обнаруживать цели за пределами зоны обзора обычного СВЧ-радара. Более того, такие радарные системы являются функциональным инструментом современной радиоокеанографии и могут внести вклад в разработку и модернизацию систем раннего предупреждения о цунами. Описано моделирование признаков явления цунами, движущегося в сторону берега и наблюдаемых ДКМ-радаром на больших дальностях. Цунами моделируется с использованием океанографической модели HAMSOM, которая имеет высокое пространственное и временное разрешение и образует океанические поверхностные течения, наводимые приближающимся цунами. Скорость цунами преобразуется в частотно-модулирующие сигналы и накладывается на измеряемые сигналы антенн радара WERA. Оценено влияние поверхностного течения, вызванного цунами, на изменения в спектрах обратного рассеяния сигналов ДКМ-радара. Метод обнаружения цунами основан на статистическом алгоритме обнаружения, применяемом к энтропии регистрируемых поверхностных течений. Такой подход дает возможность вести автоматизированный контроль уровня тревоги о приближающемся цунами при мониторинге океанской поверхности ДКМ-радаром в реальном времени.
Страницы: 44-51
Список источников
  1. Дзвонковская А.Л., Дзвонковский Л.И., Евстратов Ф.Ф, Собчук В.А. Современное состояние и перспективы развития коротковолновых РЛС поверхностной волны // Наукоемкие технологии. 2007. Т. 8. № 10. C. 3-16.
  2. Barrick D.E. A coastal radar system for tsunami warning // Remote Sensing of the Environment. 1979. № 8. P. 353-358.
  3. Belinda J. Lipa, Donald E. Barrick, John Bourg and Bruce B. Nyden.HF Radar Detection of Tsunamis // Journal of Oceanography. 2006.V. 62. P. 705-716.
  4. Heron M.L., Prytz A., Heron S.F., Helzel T., Schlick T., Greenslade D.J.M., Schulz E., Srirving W.J. Tsunami observations by coastal ocean radar // Int. J. of Remote Sensing. 2008. V. 29. №. 21. P. 6347-6359.
  5. Dzvonkovskaya A., Gurgel K.-W., Polhman T., Schlick T., Xu. J. Simulation of Tsunami Signatures in Ocean Surface Current Maps Measured by HF Radar // Proc. of OCEANS´09 IEEE Conf. «Balancing technology with future needs». Bremen. Germany. May 2009. CD 090109-011.
  6. Dzvonkovskaya A., Gurgel K.-W. Future Contribution of HF Radar WERA to Tsunami Early Warning Systems // European Journal of Navigation. 2009. V. 7. № 2. P. 17-23.
  7. Фейнберг Е.Л. Распространение радиоволн вдоль земной поверхности / Изд 2-е. М.: Наука. Физматлит. 1999.
  8. Backhaus J.O. A three-dimensional model for the simulation of shelf sea dynamics // Dt. Hydrogr. Z. V. 38. 1985. P. 165-187.
  9. Gurgel K.-W., Antonishki G., Essen H.-H., Schlick T. Wellen Radar (WERA), a new groundwave based HF radar for ocean remote sensing // Coastal Engineering. 1999. V.37. P. 219-234.
  10. Dzvonkovskaya А., Gurgel K.-W., Rohling H., Schlick T. HF Radar WERA Application for Ship Detection and Tracking // European Journal of Navigation. 2009. V. 8. № 3. P. 18-25.
  11. Gurgel K.-W., Schlick T. Compatibility of FMCW Modulated HF Surface Wave Radars with Radio Services // Proc. Int. Radar Symp. 2007 (IRS 2007). Cologne. Germany. 5-7 Sept. 2007. Р. 255-258.
  12. Дзвонковская А.Л. Оперативный мониторинг и адаптация декаметрового радара к непреднамеренным активным помехам // Нелинейный мир. Т. 7. № 8. 2009. С. 583-592.
  13. Barrick. D. First-order theory and analysis of MF/HF/VHF scatter from the sea // IEEE Trans. Ant. and Prop. 1972. V. AP-20. P. 2-10.  
  14. Hasselmann K. Determination of ocean wave spectra from Doppler return from sea surface // Nature Physical Science. 1971. V. 229. P. 16-17.
  15. Gill E., Walsh J. High-frequency bistatic cross sections of the ocean surface // Radio Science. 2001.V. 36. № 6. P. 1459-1475.
  16. Rohling H. Radar CFAR thresholding in clutter and multiple target situations // IEEE Trans. Aerospace Electron. Syst. 1983.V. AES-19. P. 608-621.