Лазерное зондирование окружающей среды: Методы и средства

Монография посвящена методам и средствам лазерного зондирования как перспективному направлению бесконтактной диагностики и дистанционного мониторинга окружающей среды. Представлены архитектура и принципы построения традиционных систем дистанционного зондирования атмосферы, особенности функционирования их подсистем, методы приема и обработки эхо-сигналов. Изложена методология обобщенного анализа лазерных систем дистанционной диагностики на основе разработанной концепции безразмерной параметризации лидаров. Показаны возможности ее использования для оценки потенциальных возможностей и сопоставления лидаров и их подсистем, включая чувствительность инструментов лазерного зондирования, дальность действия, помехоустойчивость и др. На основе разработанной методологии проведен анализ лидарных фотодетекторов с внутренним усилением, предложены алгоритмы и модели для обоснования выбора типов оптических приемников для конкретных приложений при изменчивости атмосферы как объекта исследований и внешних воздействий. Раскрыты принципы построения и особенности реализации непрерывных частотно-модулированных лидаров как альтернативы традиционным импульсным системам лазерного зондирования. Проведен сопоставительный анализ потенциала и путей совершенствования непрерывных лидаров и их разновидностей с традиционными импульсными системами. Представлены разработанные методы и средства оптико-электронной обработки эхо-сигналов лазерного зондирования, повышающие помехоустойчивость систем. Рассмотрены эффективность и особенности аппаратурной реализации обсуждаемых методов пространственной, спектральной и частотно-временной селекции эхо-сигналов дистанционной диагностики в реальных помеховых условиях. Для научных работников и специалистов в области разработки и использования лазерных систем дистанционного зондирования и оптической локации, мониторинга окружающей среды и природных ресурсов, предотвращения чрезвычайных ситуаций, а также аспирантов и магистрантов соответствующих специальностей.