Новый подход к проведению пассивных микроволновых исследований основывается на использовании принципов спектрально-временного разделения при исследовании быстропротекающих радиотепловых процессов.
Ученые Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) в рамках гранта Российского научного фонда ведут проект по созданию нового метода пассивных микроволновых исследований быстропротекающих радиотепловых процессов природного и антропогенного характера. Об этом сообщили во вторник в пресс-службе ТУСУР.
«Системы, которые применяются для этих целей сегодня, по своей сути являются модернизацией тех измерительных систем, которые впервые были реализованы еще в первой половине XX века. На протяжении десятилетий менялась элементная база, но принцип построения системы оставался неизменным. Мы же предлагаем новый принцип реализации систем. Чтобы решать передовые, актуальные научно-прикладные задачи, необходимо исследовать новые, более тонкие эффекты, которые могут быть спрятаны в сравнительно малых временах: когда длительность одного измерения может составлять от десятков до сотен микросекунд», - приводит пресс-служба слова доцента кафедры радиоэлектроники и систем связи ТУСУРа Антона Убайчина, предложившего новый метод.
Исследование теплового электромагнитного излучения имеет множество научно-прикладных направлений. Существующие системы пассивных микроволновых исследований обладают сравнительно низким быстродействием - одно измерение выполняется в течение одной или нескольких секунд, передовые системы обладают быстродействием порядка нескольких сотен миллисекунд. Такого уровня быстродействия недостаточно для того, чтобы решать новые и перспективные задачи по созданию объемных радиотепловых изображений человеческого организма для решения задач ранней медицинской диагностики, всепогодной навигации летательных аппаратов, формирования «радиотепловых портретов» земной поверхности с помощью спутникового зондирования и т. д.
Предлагаемый принципиально новый подход к проведению пассивных микроволновых исследований основан на использовании принципов спектрально-временного разделения при исследовании быстропротекающих радиотепловых процессов. Временной интервал измерений при этом разбивается на маленькие интервалы, каждый из которых обрабатывается отдельным приемником. Применение новых алгоритмов со ступенчатой следящей обратной связью и предложенных способов оперативного регулирования ее глубины кратно повышает динамические свойства измерительной системы.
Кроме временного разделения, в проекте исследуются и более глубокие, фундаментальные, принципы реализующего метода. В целом этим принципы основаны на использовании двух высокостабильных опорных генераторов шумов в каждом приемнике, относительно которых происходит сравнение с последующим уравниванием энергии сигнала, который поступает в антенну. Научно-техническая «изюминка», предложенная при выполнении этого проекта, заключается в способе уравнивания входной энергии антенны. Он приводит к тому, что в области малых времен влияние собственных шумов приемника (которые обладают одинаковой природой с измеряемыми шумами) нивелируются. Также нивелируются аномальные флуктуации коэффициентов передачи приемников, которые в области малых времен также влияют на результат измерений.