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La teledetección
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La teledetección

La teledetección

 

Las ventajas de la teledetección

La teledetección se llama para obtener información acerca de los objetos sin introducirlas en el contacto físico. Sin embargo, esta definición es demasiado amplia.

Por lo tanto, presentamos algunas limitaciones para especificar las características del concepto de "percepción remota", en particular, es importante para garantizar la seguridad de los conceptos de la aviación de la teleobservación de la atmósfera. En primer lugar, supongamos que la información se obtiene por medios técnicos.

En segundo lugar, estamos hablando de los objetos que se encuentran a distancias considerables del hardware que distingue efectividad de otras áreas científicas y técnicas, tales como ensayos no destructivos de materiales y productos, diagnóstico médico, y así sucesivamente. F. añadir que RS utiliza métodos indirectos medición.

La teledetección implica el estudio de la atmósfera y la superficie terrestre, los métodos desarrollados recientemente y DMZ subsuelo. La aplicación de los métodos y medios de información sin contacto a distancia sobre el estado y los parámetros de la troposfera contribuye a la seguridad de la aviación.

Las principales ventajas de la DMZ - una adquisición de datos de alta velocidad de grandes cantidades de aire (o en grandes áreas de la superficie de la tierra), y la capacidad de obtener información acerca de los objetos, prácticamente inaccesibles para estudiar otras maneras. Con mediciones meteorológicas tradicionales en la atmósfera superior, se lleva a cabo utilizando globos son ampliamente y sistemáticamente utilizados métodos sofisticados DMZ.

La teledetección es bastante caro, especialmente espacio. A pesar de esto, un análisis comparativo de los costes y los resultados prueban de detección altamente rentable. Además, el uso de datos de sensores, en particular, los satélites meteorológicos, con base en tierra y de radar aerotransportado, a salvar miles de vidas humanas debido a la prevención de desastres naturales y la prevención de los fenómenos meteorológicos peligrosos. Por lo tanto, la investigación y el desarrollo. experimental, el diseño y las actividades operacionales en el área de la zona de distensión, que está desarrollando rápidamente en los principales países del mundo, se justifica por completo.

 

Propiedades y aplicaciones de la teledetección

Los principales objetivos de la DMZ son:

  • meteorológicos y climáticos (lluvia, las nubes, el viento, la turbulencia, radiación);

  • Elementos ambientales (aerosoles, los gases, luz, aire, transporte, es decir, e redistribución bajo sustancia variable..);

  • océanos y mares (olas, corrientes, agua, hielo);

  • la superficie de la tierra (la vegetación, la investigación geológica, recursos de estudio, altura metros).

 

La información obtenida por medio de RS, es necesario para muchas ramas de la ciencia, la tecnología y la economía. El número de usuarios potenciales de esta información está en constante crecimiento.

 

Con el fin de garantizar la seguridad DZ utilizado:

  • la meteorología, la climatología y la física de la atmósfera (datos operacionales para el pronóstico del tiempo, la determinación del perfil de temperatura, presión y contenido de vapor de agua en la atmósfera, las mediciones de la velocidad del viento y así sucesivamente n..);

  • la navegación por satélite, las comunicaciones, en las observaciones de radar y de radio (estas áreas requieren datos sobre las condiciones de propagación que reciben fondos rápidamente EEI);

  • aviación, por ejemplo, las condiciones Pronóstico del tiempo en los aeropuertos y las vías respiratorias, la detección rápida de los fenómenos meteorológicos peligrosos como el granizo, rayos, turbulencia, cizalladura del viento, explotar y formación de hielo.

La teledetección de la Tierra

Además, estas son áreas importantes en las que los aviones se utilizan como portadores Fondos DZ:

  • hidrología, incluyendo la evaluación y gestión de los recursos hídricos, la previsión de nieve derretida, advertencia de inundación;

  • área agrícola (previsión y control de clima, tipo de control, distribución y estado de la vegetación, la cartografía de tipos de suelo, la determinación de la humedad, evitando que el granizo, la previsión de cosecha);

  • el medio ambiente (control de la contaminación del aire y de la superficie);

  • Oceanografía (por ejemplo, la medición de la temperatura superficial del mar, las corrientes oceánicas y el estudio de los espectros de olas del mar);

  • Glaciología (por ejemplo, la distribución y la exhibición del movimiento de las capas de hielo y el hielo marino, determinan la posibilidad de la navegación marítima en condiciones de hielo);

  • geología, geomorfología y geodesia (por ejemplo, la identificación del tipo de rocas, la localización geológica de defectos y anomalías, la medición

  • Parámetros de observación de la Tierra y los movimientos tectónicos);

  • topografía (por ejemplo, datos precisos sobre la altura y su vinculación a este sistema de coordenadas, la producción de mapas y los cambios a los mismos);

  • El control de los desastres naturales (incluyendo arena advertencia de inundación de control de volumen y tormentas de polvo, avalanchas, deslizamientos, avalanchas y la determinación de rutas t n..);

  • planificación en otras aplicaciones técnicas (por ejemplo, el uso del suelo de inventario y seguimiento de los cambios, de evaluación de los recursos de la tierra, controlar el tráfico);

  • aplicaciones militares (control del movimiento de unidades y equipos militares, el área de evaluación).

 

Sistemas y métodos de teledetección

La clasificación se basa en los sistemas de DMZ familiares para los expertos en las diferencias entre los sistemas de radar activo y pasivo. medio sistemas activos investigado se irradia con radiación electromagnética (EMR), que entrega sistema DZ, es decir. E. En este caso DZ significa genera energía electromagnética y emite en la dirección del objeto de prueba. Los sistemas pasivos perciben el EMR del objeto de una manera natural. Esto puede ser como un EMI adecuado que ocurre en la instalación de detección, tales como radiación térmica, y la radiación electromagnética dispersa de cualquier fuente externa natural, tal como la radiación solar. Las ventajas y desventajas de cada uno de estos dos tipos DZ sistemas (activo y pasivo) se determinan por varios factores. Por ejemplo, un sistema pasivo es prácticamente inaplicable en los casos cuando no hay suficiente intensidad de la radiación natural de los objetos en una gama de longitud de onda predeterminada. Por otro lado, un sistema activo sea técnicamente imposible si potencia radiada necesaria para obtener suficiente señal de retorno es demasiado grande.

En algunos casos, para obtener la información necesaria se desea conocer los parámetros exactos de la señal emitida, para proporcionar cualquier capacidad de análisis especiales, por ejemplo, la medición de la frecuencia de desplazamiento Doppler de la señal reflejada para estimar el objetivo se mueve sensor relativo (receptor) o cambios en la polarización de la señal reflejada con respecto a la señal de la sonda. Al igual que con cualquiera de los sistemas de información de medición que utilizan sistema EMR RS difieren en las bandas de frecuencia de las ondas electromagnéticas, tales como luz ultravioleta, luz visible, infrarrojo, milímetros, centímetros, decímetro.

Considere RS atmósfera, en particular, la troposfera - la parte de la atmósfera, que es directamente adyacente a la superficie de la Tierra. La troposfera se extiende hasta alturas de 10 15-km, y en los trópicos - a 18 km. Usando las RS para el propósito de la seguridad meteorológica requiere atención a los sistemas que consideran la atmósfera como, la distribución espacial tridimensional del objeto, y que conducen a los perfiles de la atmósfera en diferentes direcciones de detección.

Objetos o propósitos de detección pueden ser las fluctuaciones que se producen naturalmente en la atmósfera, así como los objetos fijos a una cierta distancia de la DMZ instalación. Es importante entender los diferentes tipos de interacciones entre el EMR y la atmósfera. Los diferentes tipos de esta interacción - una forma conveniente para clasificar las técnicas de Rs. Se basan en la atenuación, la dispersión y la radiación de las ondas electromagnéticas de detección de objetos. Esquema de los principales procesos de interacción de las ondas electromagnéticas con irregularidades atmosféricas en relación con las tareas de la DMZ.

En el primer caso, la radiación de la forma predeterminada de la fuente (emisor) a la entrada del receptor después de que ha pasado a través del objeto de estudio. Estimamos que el valor de la atenuación en el trayecto de propagación desde el transmisor al receptor, se supone que el valor de la pérdida de energía electromagnética a medida que pasa a través de un objeto asociado con las propiedades de ese objeto. La causa de la pérdida puede ser una combinación de absorción o dispersión y absorción que subyace a la información sobre el objeto. Muchas técnicas RS basan esencialmente en este enfoque.

En el segundo caso, donde la propia fuente es una fuente de radiación, por lo general hay un problema de la medición de la emisión infrarroja y / o de microondas, que se utiliza para obtener información sobre la estructura térmica de la atmósfera y sus otras propiedades. Además, este enfoque es característico del estudio de la descarga del rayo sobre la base de su propia radio y para detectar tormentas eléctricas a grandes distancias.

El tercer caso es el uso de la dispersión atmosférica de las ondas electromagnéticas formulario para obtener información sobre él. En la dispersión de la propiedad basado DZ diferentes maneras. Uno de ellos se caracteriza porque el medio investigado es iluminada por una fuente de radiación incoherente, como la luz solar o radiación infrarroja que emana de la superficie de la Tierra, y medios sensores RS recibe la radiación dispersada por el objeto. Otra - en que el objeto se irradia con artificial especial fuente (coherente o incoherente), por ejemplo, un láser o una fuente de una longitud de onda de las microondas (en el caso del radar). objeto Esta radiación es dispersada es detectada por el receptor y se utiliza para recuperar información sobre los objetos de dispersión.

Tenga en cuenta que el primero de estos casos corresponde al sistema de detección activa, el segundo - el pasivo, y el tercero se implementa como un versiones pasivas y activas.

Sistema RS activo puede ser mono-estática cuando los medios de transmisor y receptor se colocan en una posición DZ biestático o incluso multi-estático, el sistema consta de uno o varios transmisores y varios receptores dispuestos en diferentes posiciones.

La clasificación no es suficientemente completa, si no se especifica la DMZ básica de hardware: radares, radiómetros y otros dirigentes del dispositivo o sistema utilizado como sensores DMZ.

El estudio de la atmósfera con la ayuda de RS incluye el uso de instrumentos instalados en los satélites artificiales de la Tierra y las estaciones espaciales, aviones, cohetes, globos, y los fondos colocados en el suelo. Los portadores más comunes de los fondos DMZ son satélites, aeronaves y plataformas terrestres.

 

Problemas inversos

tarea DZ - es el problema inverso, es decir, aquellos en los que la decisión sobre el resultado de obligados a ir a la causa ... Estas son todas las tareas de procesamiento e interpretación de los datos de observación. La teoría de los problemas inversos - una disciplina matemática independiente, y la atmósfera DZ - sólo uno de los campos científicos y técnicos, para los cuales la teoría de problemas inversos es importante. El aspecto aplicado debe ser bien entendido, como se hace reaccionar el EMP con la prueba de los objetos de las señales que forman la atmósfera que se utilizan para obtener información acerca de la atmósfera. En el caso ideal entre el parámetro de característica de la señal medida y la estimada aire una correspondencia. Sin embargo, en situaciones reales no siempre son específicos para el problema de los problemas inversos.

La teledetección de la Tierra

Consideremos un ejemplo simple, que se refiere a la detección pasiva de la atmósfera. Supongamos que el gas absorbente en un ambiente caracterizado por una temperatura del gas depende de la radiación. Esta radiación es percibida por un sensor dispuesto en el satélite. También suponemos que existe una relaciónentre la longitud de onda de la radiación y la temperatura, y la temperatura depende de la altura de la capa de atmósfera. Entonces, conociendo la relación entre la intensidad de emisión, longitud de onda de emisión, y la temperatura del gas proporciona un método de estimación de la temperatura del gas atmosférico como una función de longitud de onda y por lo tanto la altura. De hecho, la situación es mucho más complicada de lo que se ha descrito un caso ideal. Radiación a una longitud de onda dada no procede de una capa a la altura apropiada, y se distribuye sobre el espesor de la atmósfera, por lo que no hay una correspondencia uno-a-uno entre la longitud de onda y la altura, como se sugiere en el caso ideal, que causa borrosidad este respecto. Este ejemplo es típico de muchos problemas inversos donde los límites de la integración depende de las características de una tarea en particular. Esta ecuación se conoce como ecuación integral de Fredholm de primera especie. Se caracteriza por el hecho de que los extremos de la integral son fijos, sólo aparece en el integrando. La función se llama el núcleo, o función básica de la ecuación.

Varios problemas DZ reducen a una ecuación o una ecuación similar. Para resolver estos problemas es necesario para realizar la transformación inversa a los resultados de las mediciones de g. obtener la distribución. Tales problemas inversos llamados problemas incorrectas o mal planteados. Su decisión se asocia con la superación de los siguientes tres desafíos. En principio, una decisión puede ser-mal planteado matemáticamente inexistente, ambigua o inestable. La falta de soluciones

Desde la perspectiva de la zona de distensión, fenómenos meteorológicos peligrosos (Omya) pueden ser considerados como la distribución espacial de los objetos, que ocupan un espacio en la zona o en la nube atmósfera sin nubes (cielo despejado). Los signos físicos de manifestaciones externas OMYA por lo general describe los parámetros que caracterizan la intensidad de OMYA y que en principio pueden ser medidos, por ejemplo, los parámetros de velocidad del viento, los campos eléctricos y magnéticos, la intensidad de la precipitación. Parámetros físicos OMYA considerados.

Las áreas de la atmósfera en la que los parámetros que caracterizan la intensidad de OMYA superen un cierto nivel predeterminado, llamadas zonas OMYA. El descubrimiento proceso OMYA y la asignación a determinadas áreas de sus coordenadas espaciales en un momento dado sobre la base de la zona de distensión se denomina zonas de localización OMYA.

Por lo tanto, el proceso de localización por medio de zona de microondas atmósfera DZ OMYA detectar y determinar su ubicación en un sistema de coordenadas predeterminado. En algunos casos, se puede estimar el grado de intensidad de OMYA.

Localización de las zonas peligrosas de la mosca instalaciones de radar en el aire - una rápida detección y localización utilizando radar meteo-navegación (MNRLS) bor y otros dispositivos que pueden ser emparejados con MNRLS.

 

 

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