Введение
Глава 1. Статистика фотоэлектронов для систем лазерного зондирования атмосферы 18
I.I. Распределение фотоэлектронов в пол у классическом приближении 19
1.2. Статистика фотоэлектронов для излучения с фойготовским спектром 24
1.2.1. Метод малых возмущений 28
1.2.2. Случай «больших» временных интервалов и результаты расчётов 30
1.2.3. Моменты распределения числа фотоэлектронов 34
1.3. Влияние пространственной когерентности на статистику фотоэлектронов 38
1.3.1. Точное решение задачи о распределении фотоэлектронов 39
1.3.2. Асимптотические распределения фотоэлектронов 43
1.3.3. Редукция к временной задаче 47
1.4. Статистические модели сигналов и помех на основе асимптотических распределений 52
1.4.1. Внешние и внутренние шумы 52
1.4.2. Аэрозольная и релеевская составляющие лидарного сигнала 52
1.4.3. Излучение с линейчатым спектром 56
1.4.4. Отрицательно-биномиальная аппроксимация результирующего распределения фотоэлектронов в лазерном зондировании 60
Основные результаты и выводы 67
Глава 2. Статистические характеристики фотоотсчетов в условияж непуассоновского потока фотоэлектронов 69
Введение 69
2.1. Постановка задачи и метод ее решения 70
2.2. Алгоритм численного моделирования приємного тракта оптического приемника 77
2.3. Результаты расчетов статистических характеристик потока фотоотсчетов 83
2.3.1. Статистические характеристики временных интервалов 83
2.3.2. Моменты и распределения вероятностей числа фотоотсчетов 89
2.4. Режимы регистрации лидарных сигналов 103
Основные результаты и выводы 105
Глава 3. Эффективность лидарных измерений в счетнофотонном и промежуточном режимах 107
Введение 107
3.1. Сравнение точности измерения интенсивности света методами счета одноэлектронных импульсов и накопления заряда 109
3.1.1. Эффективность методов регистрации слабых световых потоков... 109
3.1.2. Сравнение точности методов счета одноэлектронных импульсов и интеграции заряда 113
3.2. Особенности обработки лидарных сигналов при использовании метода дифференциального поглощения 121
3.2.1, Восстановление профиля концентрации газа 123
3.2.2. Восстановление профиля влажности 125
3.3. Точность измерений температуры атмосферы по комбинационному рассеянию лазерного излучения 128
3.3.1. Модель сигналов и шумов 128
3.3.2. Точностные характеристики измерения температуры 130
3.3.2. Учет инерционности фотодетекторов 135
Основные результаты и выводы 136
Глава 4. Эффективность лидарных систем для измерения скорости ветра 138
4.1. Эффективность лидарных измерений скорости ветра корреляционным методом 140
4.1.1. Структура сигнала и шумов 141
4.1.2. Спектральный анализ 146
4.1.3. Корреляционный анализ > 155
4.2. Потенциальная точность измерения скорости ветра когерентно- доплеровским лидаром 171
4.2.1. Модель сигнала и шумов 173
4.2.2. Потенциальная точность 176
4.2.3. Модельные расчеты 178
Основные результаты и выводы 182
Глава 5. Обнаружения очагов лесных пожаров из космоса по ИК-излучению в условиях разорванной облачности 184
5.1. Постановка задачи 186
5.2. Проблема обнаружения очагов пожаров и выбор критерия 190
5.3. Статистические характеристики сигнала и фона 195
5.3.1. Постановка задачи и ее метод решения 195
5.3.2. Алгоритм численного моделирования 200
5.3.3. Результаты расчетов статистических характеристик излучения очага пожара и фона 207
5.4. Статистическая модель сигнала и фона 223
5.5. Оценка эффективности космического мониторинга очагов
пожаров 236
Основные результаты и выводы 243
Заключение 245
Литература 250
