УДК 535.3
В. О. Г л а д ы ш е в, В. Л. К а у ц, П. С. Т и у н о в,
М. Б. Ч е л н о к о в
О ВЛИЯНИИ ВРАЩЕНИЯ АТМОСФЕР ЗЕМЛИ
И СОЛНЦА НА РАСПРОСТРАНЕНИЕ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Показано, что поле скоростей движения атмосферы влияет
на направление распространения излучения, а также на длину
оптической трассы и, соответственно, изменяет время распро-
странения излучения и восстановленное положение излучающего
объекта.
Предложенная в работе модель позволяет учитывать слоистое
движение атмосферы астрофизического объекта. Она может
быть использована для расчетов в режиме реального времени,
ее основу составляет координатное решение дисперсионного
уравнения электродинамики движущихся сред.
E-mail:
vgladyshev@mail.ru
,
kauts@asc.rssi.ru
,
pavel.tiunov@gmail.com
, l-chelnok@yandex.ru
Ключевые слова
:
электромагнитное излучение, эффект Физо, дисперсия,
атмосфера, астрофизический объект, дисперсионное уравнение, лазер-
ное излучение, определение координат.
Исследование влияния атмосферы Земли на процессы распростра-
нения электромагнитного излучения является одной из важнейших
задач оптики атмосферы. Процессы распространения лазерного излу-
чения в атмосфере определяют точность решения задачи оптической
локации, а именно — получение в режиме реального времени инфор-
мации о координатах, скорости, направлении движения и угле наклона
протяженного сопровождаемого объекта [1, 2].
В условиях реальной атмосферы к турбулентным и нелинейным
тепловым эффектам самовоздействия лазерного пучка, сопровождаю-
щего объект, добавляются эффекты продольного и поперечного откло-
нения луча вследствие сдвиговых течений на всей трассе распростра-
нения излучения.
Математическое моделирование этих процессов реализуемо тра-
диционными статистическими методами, основанными на экспери-
ментальных данных усредненных свойств атмосферы Земли, включая
скорость перемещения атмосферы и вариации показателя преломле-
ния. Однако современные вычислительные возможности позволяют
использовать прямое численное решение уравнений электродинамики
для расчета процессов распространения электромагнитного излучения
на всех локальных элементах трассы распространения излучения в
движущейся атмосфере. При таком подходе применимы модели сдви-
говых течений, микро- и макротурбулентных областей для точного
152
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012