В статье рассматривается влияние приземного слоя атмосферы, расположенного непосредственно у земной поверхности, на горизонтальную траекторию оптического сигнала. Известно, что на траекторию распространения оптического сигнала оказывают влияние физические свойства поверхности и ее геометрическая форма. В реальной атмосфере происходят сложные пространственно-временные изменения показателя преломления атмосферы, которые количественно могут быть охарактеризованы через вертикальный и горизонтальный градиент показателя преломления атмосферы. Основной особенностью данного исследования является учёт только горизонтального градиента показателя преломления атмосферы и послойное деление атмосферы, причем эти слои располагаются перпендикулярно к земной поверхности. Получены и теоретически обоснованы новые математические выражения для расчета отклонений траектории оптического сигнала и величины угла рефракции атмосферы при прохождении им приземного слоя атмосферы в горизонтальном направлении. Предлагается учитывать фактические значения горизонтального градиента показателя преломления для расчета возможных отклонений траектории оптического сигнала от прямолинейной.
The article examines the impact of the atmospheric boundary layer, which is located directly at the earth´s surface, on a horizontal path of the optical signal. It is known that the trajectory of the optical signal is influenced by the physical properties of the surface and its geometric shape. In the real atmosphere, there are complex spatial - temporal changes in the refractive index of the atmosphere, which can be quantitatively described by the vertical and the horizontal gradient of the refractive index of the atmosphere. The main feature of this study is the inclusion of only the horizontal gradient of the refractive index of the atmosphere and the layer-division of the atmosphere, and these layers are arranged perpendicular to the earth´s surface. New mathematical expressions for calculating the deviation of the trajectory of the optical signal and the angle of refraction of the atmosphere upon passing through the atmospheric boundary layer in the horizontal direction are received and theoretically justified. It is proposed to take into account the actual value of the horizontal gradient of the refractive index for the calculation of the possible deviations of the optical signal path from a straight line.
1. Бобров В.Н. Информационная модель прохождения оптического сигнала на наклонной трассе в приземном слое атмосферы // Проектирование и технология электронных средств. – 2012. - №4. – С.12-14.
2. Бобров В.Н. Информационная система представления информации о фактическом состоянии окружающей среды // Фундаментальные исследования. – 2013. - №11-5. –С.861- 865.
3.Бобров В.Н. Учет информационных ресурсов градиентной атмосферы при проектировании электронных средств контроля // Проектирование и технология электронных средств. – 2013. - №2. – С.51-54.
4. Бобров В.Н., Нахмансон Г.С. О сезонном и суточном изменении вертикального профиля показателя преломления атмосферы в приземном слое // Метеорология и гидрология. – 2002. - №12. –С. 36-39.
5.Бобров В.Н., Ус Н.А. Устройство для определения загрязнения окисью углерода приземного слоя атмосферы автотранспортными средствами // Патент России № 2255361. 2005. Бюл. № 18.
6. Казаков Л.Я., Ломакин А.Н. Неоднородности коэффициента преломления воздуха в тропосфере. – М.: Наука, 1976. –165с.
7. Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики: Учеб. Пособие. В 3т./под ред Г.С. Ландсберга: Т.3. Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика. – 12-е изд.–М.:ФИЗМАТЛИТ, 2000г. – 656с.
8. Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. – СПб.: Гидрометеоиздат, 2000. – 778с.
9. Ус Н.А., Бобров В.Н. Методика оптического контроля антропогенных веществ при управлении экологической безопасностью промышленных объектов // Вестник Воронежского государственного технического университета. –2006. –Т. 2. - №4. –С. 16-19.
10. Фриш С. Э., Тиморева А. В. Курс общей физики. Том III. Оптика, атомная физика. – М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1952. – 800 с.