Способ определения матрицы рассеяния исследуемого объекта

/95 УДАРСТВЕНН ДЕЛАМ ИЭОБ КОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТНРЫТИИ Т Т.ТТ 11 Ю 13 й 21 22 2 З 24 М 32 эЗ 34 изл иЗл иигл ОТ ОТР 1 с=1 ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Одесский гидрометеорологический институт(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИАТРИЦЬ 3РАССЕЯНИЯ ИССЛЕДУЕИОГО ОБЪЕКТА, заключающийся в поочередном облученииисследуемого объекта волной горизонтальной поляризации, линейно поляризованной волной с углом ориентации45 и волной круговой поляризации иприеме ответного сигнала, о т л и 27661 А ч а ю щ и й с я тем, что,с цельюопределения полной матрицы рассеяния,исследуемый объект дополнительно об-.лучают неполяризованный волной, а напередаче и приеме измеряют для всехтипов волн параметры Стокса ,1 изл,Оизл 1 изл иэл "отр 1 Оотр "отротос последующим определением коэффициентов Т; матрицы рассеяния по формуле(1) изл 40 Выражения (2) будут иметь вид45Д(1) Т Юотр 11 иглД) Т (1)Отр - 213 ИОтР З 1 иэл ( )) Тотр Ф 1 иэл 1Откуда определяются элементы первогостолбца матрицыэ Я( ) О(отр Т отр, Т ОТР11 (1)а 1 )(1)Э (1)ИЭЛ ИЭЛ иЭД 3 10276 б так как все параметры обоих векторов Стокса также являются действительными числами, потому что они представляют собой энергетические характеристики волны, 5Очевидно, что для облаков и осадков различной природы и микрофизической структуры, а следовательно, обладающих различными отражающими свойствами, структура матрицы Т бу дет различной, так как будут различны ее коэффициенты Т= 1-4, М = 1-4), указанное различие предлагается ис-, пользовать для идентификации облаков и осадков по определенным классам, число которых может быть определено в зависимости от степени изменчивостиэлементов Т 1 к для различных типов атмосферных образований.Для рещения задачи идентификации облаков и осадков по определен" ным классам в зависимости от структуры матрицы Т должны быть измере.- ны все ее элементы Т;,Измерение указанных элементов может быть выпол- р 5 нено путем облучения исследуемого атмосферного образования последовательно волнами четырех поляризаций: неполяризованной волной, волной вертикальной ( горизонтальной ) поляризации линейно поляризованной волнойФа с углом наклона вектора поля в Ь 5 относительно осей выбранного базиса (1,2) и волной круговой поляризации.1. При облучении метеорологическо35 . го объекта неполяризованнои волнои, для которой вектор Стокса определяется как(1) Т +1 (1) .иэппТак как параметр Э л излучаемой волны известен з)аранее а параметрыотр Стокса отражейной волнй измеряются, то соотнощения (7) полностью определяют элементы первого столбца матрицы Т.2. При излучении исследуемой метеорологической цели волной вертикальной поляризации (вектор поля Е - компланер оси базиса (1,2), для которой вектор Стокса имеет вид ,а),(.) (в) иЗл изб 0 О Соотнощения (2) преобразуются как Э(2) т Э(2)+т а(2) ОтР И изл 12 изл) - (2)дР) ф отр 21 иэл 22 изл (2) Т -)Ф) Т Р(2) Отр 37 иэл З 2 иъл(2) Т - (2) +Т (2)отр 41 изл 42 иЗЛ 1 откуда при известных заранее );зиГ 2 (1,определенных прежде Т 1 , Т,(2) Т и Т и измеренных ) 0 2)и Ч ), однозначно определяются элементы второго столбца матрицы Т по формулам(2)Т 4 Ц- а) ф иЭлизлЗаметим что в данном случае ), = Юи выражения (10), по. которйм вычисляются элементы второго столбца матрицы, упрощаются и принимают вид (2) б,П) изл изл (2) (2)отр отР ЗйИ 31Ф 2 ЛТ 41 излиэлФ3. Для определения элементов третьего столбца матрицы исследуемую метеорологическую цель необходимо облучить линейно поляризованной волной с углом наклона вектора поля в 45 с 4 по отношению к осям базиса (1,2). Вектор Стокса такой волны имеет вид(4) иэл Составитель Е,ПогибловаТехред С,Мигунова корректор С.(Иекмар Редактор С.Квятковская Заказ 4733/50 Тираж 710 Подписное ВЙИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д М 5(3) (Э )аналогии с (10) и (1 ) элементытретьего столбца матрицы Т будутопределяться из соотношения 4, Наконец, для определения элементов четвертого столбца матрицы Т исследуемое атмосферное образование необходимо облучить волной круговой поляризации безразлично с каким направлением вращения поля. Для такой волны вектор Стокса имеет вид 1027661 а Для этого случая соотношения (2) будут(4)Так как для данного случая Э= Чз, поэтому по аналогии с (10)И)1 ю и (11) могут быть определены элемент 1 ы четвертого столбца матрицы Тв соответствии с соотношениями(4), (4) (16)отр отр.34 ИТ 31 44 3(4) 41 25излиэлТаким образом,в результате последовательного облучения метеорологической цели волнами четырех известныхполяризаций и измерения параметровСтокса отраженной волны полностьюопределяется матрица объекта Т, характеризующая его отражающие свойства.Различия в значениях элементов матрицы различных типов облаков и осадков положены в основу их идентификации.Таким образом предлагаемый способв отличие от известного позволяетопределить 16 коэффициентов матрицырассеяния, т.е, дает полное представление об отражающих свойствах исследуемого объекта.1