Підвищення виявної здатності лазерної локаційної системи контролю космічного простору за рахунок врахування характеристик турбулентної атмосфери при формуванні оптичних сигналів - Любич, І. В. (My University, 2014)
У дисертацiйнiй роботi була вирiшена актуальна науково-прикладна задача розробки методу формування оптичних сигналiв лазерної локацiйної системи з урахуванням параметрiв турбулентної атмосфери. Проведено аналiз впливу умов спостереження космiчних об’єктiв на виявну здатнiсть лазерної локаційної системи, та обґрунтована можливiсть її пiдвищення. Розроблено математичну модель процесу розповсюдження когерентних оптичних сигналiв в турбулентнiй атмос- ферi, що враховує параметри перемiщення об’єкту. Застосування запропонованої 19 математичної моделi турбулентної атмосфери дозволяє сформувати вимоги до параметрiв зондувальних сигналiв в широкому дiапазонi умов спостереження космiчних об’єктiв. Розроблено метод формування когерентних оптичних сигналiв, який пiдвищує енергетичний потенцiал лазерної локацiйної системи за рахунок реалiзацiї багатоступеневого оптичного накачування активного елемента твердотiльного лазера. Використання методу дозволяє пiдвищити iмпульсну енергiю лазерного передавача на 30%. Розроблено метод пiдвищення виявної здатностi наземної локацiйної системи за рахунок врахування параметрiв турбулентної атмосфери в процесi формування та реєстрацiї локацiйних сигналiв. Запропонований метод дозволяє пiдвищити умовну iмовiрнiсть вiрного виявлення з 0,1 до 0,9 у денному режимi на прикладi локацiї супутника групи LAGEOS. Працездатнiсть запропонованих методiв пiдтверджена експериментально. The thesis covers solved actual scientific and applied problem develop a method of generation laser ranging system’s optical signals within the parameters of the turbulent atmosphere. The analysis of the effects the space objects observation conditions on laser ranging system detectability and the opportunity of its increasing. A mathematical model of the coherent optical signals propagation through the turbulent atmosphere, which takes into account the moving object’s parameters. The application of the proposed mathematical model of turbulent atmosphere allows to create requirements for the probing signals parameters in the wide range of space objects observation state. The of coherent optical signals generation method was developed, which increases power budget due to multistage optical pumping of solid-state laser active element. The method allows to increase the pulse energy of the laser transmitter by 30% for improving detectability of ground ranging system by taking into account the turbulent atmosphere parameters on ranging signals generation. The proposed method can improve the probability of correct detection from 0.1 to 0.9 in day observation on example of LAGEOS satellite group. The efficiency of the proposed methods confirmed experimentally.
Keywords: лазерна локацiя; космiчний об’єкт; виявна здатнiсть; турбулентна атмосфера; оптичне накачування; laser ranging; space object; detectability; turbulent atmosphere; optical pumping