Научная тема: «РЕФРАКЦИЯ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛН В АТМОСФЕРНО-ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ»
Специальность: 01.04.05
Год: 2010
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  • Теоретический анализ случайной рефракции оптических волн в открытой атмосфере можно выполнять в среднеинтенсивном приближении. Это приближение заключается в замене случайной интенсивности пучка на среднюю в функциональном представлении для вектора энергетического центра тяжести. Максимальная погрешность приближения приходится на промежуточную область флуктуаций интенсивности и не превышает 20%.
  • С увеличением турбулентного уширения пучка дисперсия случайных смещений оптических пучков в открытой атмосфере отклоняется от линейного закона, характерного для области слабого турбулентного уширения. С ростом дистанции распространения дисперсия угловых смещений насыщается. Корреляционные функции смещений имеют двухмасштабный характер. Характерная частота смещений определяется временем переноса неоднородностей со средней скоростью поперечного ветра через эффективный радиус пучка.
  • Теоретический анализ случайной рефракции оптических волн как в открытой атмосфере, так и в составных атмосферно-оптических системах можно выполнять в лучевом приближении. Это приближение использует геометрооптическую фазу вдоль среднего амплитудно-фазового луча, нормального к поверхности средней фазы. После регуляризации сингулярной фазы лучевое приближение совпадает со среднеинтенсивным.
  • Случайные смещения оптических изображений отличаются от случайных смещений оптических пучков в открытой атмосфере заменами эффективного радиуса пучка: а) в отсутствие сингулярности фазы - на наименьшую величину из эффективного радиуса падающего пучка и радиуса приемника, б) при наличии сингулярности, вызванной исходной некогерентностью, - на начальный радиус некогерентного пучка. В условиях слабого уширения пучка M - кратное отражение в системе из двух зеркал на расстоянии L друг от друга, приводит к 2M - кратному увеличению дисперсии, по сравнением с дрожанием без отражений на полной трассе длиной 2LM; при замене одного из зеркал на уголковый отражатель наблюдается эффект компенсации.
  • Теоретический анализ регулярной рефракции оптических волн как в открытой атмосфере, так и в составных атмосферно-оптических системах можно выполнять в приближении параболического уравнения с заменой диэлектрической проницаемости первыми членами ее разложения в степенной ряд. Это приближение совпадает с лучевым.
  • Угол регулярной рефракции в приемной системе для плоской волны в два раза больше, чем для сферической. M - кратное отражение плоской волны в системе из двух больших зеркал приводит к 2M - кратному увеличению угла регулярной рефракции по закону зеркального отражения; при замене одного из зеркал на уголковый отражатель наблюдается эффект компенсации.
  • В анизотропном пограничном слое теория подобия Монина-Обухова выполняется локально. При известных характерных масштабах температуры и скорости, средних для региона, анизотропный пограничный слой можно заменить на изотропный, для которого разработаны оптические модели турбулентности. Атмосферная когерентная турбулентность есть основная причина: а) значительных отклонений постоянных Колмогорова и Обухова от своих стандартных значений и, как следствие, больших погрешностей в измерениях характеристик турбулентности, б) существенного ослабления амплитудных и фазовых флуктуаций оптического излучения, в т.ч. случайной рефракции в оптических системах.
Список опубликованных работ
1. Миронов В.Л., Носов В.В. О влиянии внешнего масштаба атмосферной турбулентности на пространственную корреляцию случайных смещений световых пучков // Известия вузов. Радиофизика, 1974, т. 17, № 2, с. 274 -281.

2. Кон А.И., Миронов В.Л., Носов В.В. Флуктуации центров тяжести световых пучков в турбулентной атмосфере // Известия вузов. Радиофизика, 1974, т. 17, № 10, с. 1501 -1511.

3. Миронов В.Л., Носов В.В. Частотные спектры случайных смещений светового пучка в приземном слое атмосферы // Известия вузов. Радиофизика, 1975, т. 18, № 7, с. 990 -996.

4. Кон А.И. Миронов В.Л., Носов В.В. Дисперсия смещений светового пучка в условиях сильных флуктуаций интенсивности // Известия вузов. Радиофизика, 1976, т. 19, № 7, с. 1015 –1019.

5. Kon A.I., Mironov V.L., Nosov V.V. Dispersion of light beam displacements in the atmosphere with strong intensity fluctuations // Radiophysics and Quantum electronics (N.Y., USA), 1976, v. 19, p. 722 -725.

6. Миронов В.Л., Носов В.В. Случайные смещения изображения в фокусе телескопа при локации в турбулентной атмосфере // Известия вузов. Радиофизика, 1977, т. 20, № 10, с. 1530 –1533.

7. Mironov V.L., Nosov V.V. On the theory of spatially limited light beam displacements in a randomly in homogeneous medium // Journal of the Optical Society of America (USA), 1977, v. 67, 32 № 8, p. 1073 –1080.

8. Миронов В.Л., Носов В.В., Чен Б.Н. Дрожание оптических изображений лазерных источников в турбулентной атмосфере // Известия вузов. Радиофизика, 1980, т. 23, № 4, с. 461-470.

9. Миронов В.Л., Носов В.В., Чен Б.Н. Средняя интенсивность светового пучка в слабонелинейной турбулентной атмосфере // Известия вузов. Физика, 1981, № 5, с. 37 –40.

10. Миронов В.Л., Носов В.В., Чен Б.Н. Корреляция смещений оптических изображений лазерных источников в турбулентной атмосфере // Известия вузов. Радиофизика, 1981, т. 24, № 12, с. 1467 –1471.

11. Банах В.А., Меламуд А.Э., Миронов В.Л., Носов В.В., Чен Б.Н. Влияние степени когерентности источников на погрешность измерения угловых координат в лазерных системах локации // Оптика и спектроскопия, 1987, т. 62, вып. 5, с. 1136 –1140.

12. Годлевский А.П., Бураков С.Д., Носов В.В., Останин С.А. Исследование СО2 - лазера с длинным резонатором для атмосферно-оптических измерений // Оптика атмосферы, 1988, т. 1, № 6, c. 34 –40.

13. Носов В.В. Оптический метод одновременного восстановления характеристик атмосферной турбулентности и регулярной рефракции // Оптика атмосферы, 1988, т. 1, № 1, с. 122 –125.

14. Носов В.В. Оптическая реконструкция профилей рефракционных каналов // Оптика атмосферы, 1990, т. 3, № 9, с. 976 –980.

15. Беляев Е.Б., Исакова А.И., Жидковский Е.Б., Копытин Ю.Д., Носов В.В. Диалоговая система оценки влияния атмосферы на распространение оптического излучения (ДСОВАРОИ) // Оптика атмосферы и океана, 1992, т. 5, № 7, с. 772 –778.

16. Беляев Е.Б. Исакова А.И. Копытин Ю.Д., Носов В.В. Компьютерная система определения влияния атмосферных эффектов на энергетические и точностные характеристики оптических систем // Оптика атмосферы и океана, 1993, т. 6, № 10, с. 1317 –1324.

17. Носов В.В. Дистанционный метод одновременного измерения скорости движения частиц и функции распределения их по размерам // Оптика атмосферы и океана, 1996, т. 9, № 1, с. 92 –98.

18. Копытин Ю.Д., Носов В.В., Чистякова Л.К. Технологии инспектирования индустриаль- ных и геохимических аномалий приземной атмосферы // Оптика атмосферы и океана, 1997, т. 10, № 10, с. 1188 –1203.

19. Беляев Е.Б., Исакова А.И., Копытин Ю.Д., Носов В.В. Использование компьютерной системы "SEAE" для оценки эффективности работы оптических систем // Оптика атмосферы и океана, 1997, т. 10, № 10, с. 1247 –1252.

20. Калошин Г.А., Носов В.В. Исследование величины вклада флуктуаций направления при угломерных измерениях лазерными пучками на трассе "Земля-море" // Оптика атмосферы и океана, 1997, т. 10, № 9, с. 1053 –1059.

21. Носов В.В. Показатель преломления газовых смесей в Лорентц-Лоренцевской спектроскопии // Оптика атмосферы и океана, 1998, т. 11, № 10, с. 1955 –1963.

22. Калошин Г.А., Носов В.В. Флуктуации интенсивности регистрируемого сигнала лазерных зрительных навигационных устройств // Оптика атмосферы и океана, 2002, т. 15, № 12, с. 1098-1102.

23. Носов В.В., Лукин В.П., Носов Е.В. Влияние подстилающего рельефа на дрожание астрономических изображений // Оптика атмосферы и океана, 2004, т. 17, № 4, с. 361-368.

24. Лукин И.П., Носов В.В. Погрешность поляризационного целеуказания оптическим излучением в турбулентной атмосфере // Оптика атмосферы и океана, 2005, т. 18, № 3, с. 216-218.

25. Носов В.В., Емалеев О.Н., Лукин В.П., Носов Е.В. Полуэмпирические гипотезы теории турбулентности в анизотропном пограничном слое // Оптика атмосферы и океана, 2005, т. 18, № 10, с. 845-862. 33

26. Носов В.В. Отражающая способность малогабаритной оптики // Оптика атмосферы и океана, 2007, т. 20, № 1, с. 5-13.

27. Носов В.В., Григорьев В. М., Ковадло П.Г., Лукин В.П., Носов Е.В., Торгаев А.В. Астроклимат специализированных помещений Большого солнечного вакуумного телескопа. Ч.1 // Оптика атмосферы и океана, 2007, т. 20, № 11, с. 1013-1022.

28. Носов В.В., Григорьев В. М., Ковадло П.Г., Лукин В.П., Носов Е.В., Торгаев А.В. Астроклимат специализированных помещений Большого солнечного вакуумного телескопа. Ч.2 // Оптика атмосферы и океана, 2008, т. 21, № 3, с. 207-217.

29. Лукин В.П., Григорьев В.М., Антошкин Л.В., Ботыгина Н.Н., Емалеев О.Н., Коняев П.А., Ковадло П.Г., Носов В.В., Скоморовский В.И., Торгаев А.В. Возможности применения адаптивной оптики для солнечных телескопов // Оптика атмосферы и океана, 2009, т. 22, № 5, с. 499-511.

30. Больбасова Л.А., Лукин В.П., Носов В.В. О дрожании изображения лазерной опорной звезды в моностатической схеме формирования // Оптика и спектроскопия, 2009, т. 107, вып. 5, с. 833-838.

31. Nosov V.V., Lukin V.P., Nosov E.V., Torgaev A.V. Discrete-uninterrupted averaging in Taylor ergodic theorem // Proc. SPIE, USA, 2005, v. 6160, p. 358-362.

32. Nosov V.V., Lukin V.P., Emaleev O.N., Nosov E.V. Semiempirical hypothesis of the turbulence theory in the atmospheric anisotropic boundary layer (for mountain region) // Instrumentation, measure, metrologie. (RS-I2M). Lavoisier Pub., Paris, France, 2006, v. 6, № 1- 4, p. 155-160.

33. Носов В.В., Григорьев В.М., Ковадло П.Г., Лукин В.П., Торгаев А.В. Результаты измерений астроклиматических характеристик вблизи Большого солнечного вакуумного телескопа // Солнечно-земная физика, 2006, вып. 9, с. 104-109.

34. Носов В.В., Григорьев В. М., Ковадло П.Г., Лукин В.П., Папушев П.Г., Торгаев А.В. Результаты измерений астроклиматических характеристик подкупольного пространства телескопа АЗТ-33 Саянской солнечной обсерватория Института солнечно-земной физики СО РАН // Солнечно-земная физика, 2006, вып. 9, с. 101-103.

35. Nosov V.V., Lukin V.P., Emaleev O.N., Nosov E.V. Semiempirical hypotheses of the turbulence theory in the atmospheric anisotropic boundary layer // Vision for infrared astronomy. Lavoisier service editorial, Hermes, Paris, France, 2006, p. 219-223.

36. Nosov V.V. Amplitude-phase ray in the randomly inhomogeneous medium // Proc. SPIE, 2007, v. 6936, [6936-30], p. 214-217.

37. Nosov V.V., Grigoriev V.M., Kovadlo P.G., Lukin V.P., Nosov E.V., Torgaev A.V. Coherent structures in turbulent atmosphere // Proc. SPIE, USA, 2008, v. 7296, [7296-08], p. 53-70.

38. Nosov V.V., Lukin V.P., Nosov E.V., Torgaev A.V. Result measurements of A.N. Kolmogorov and A.M. Obukhov constants in the Kolmogorov-Obukhov law // Proc. SPIE, USA, 2008, v. 7296, [7296-09], p. 70-77.

39. Nosov V.V., Lukin V.P., Torgaev A.V. Decrease of the light wave fluctuations in the coherent turbulence // Proc. SPIE, USA, 2008, v. 7296, [7296-10], p. 77 – 82.

40. Носов В.В., Григорьев В.М., Ковадло П.Г., Лукин В.П., Носов Е.В., Торгаев А.В. Когерентные структуры в турбулентной атмосфере. Эксперимент и теория // Солнечно - земная физика, 2009, вып. 14, с. 117 - 126.

41. Nosov V.V., Lukin V.P., Nosov E.V., Torgaev A.V., Grigoriev V.M., Kovadlo P.G. Coherent structures in the turbulent atmosphere // Mathematical models of nonlinear phenomena. N.Y.: Nova Science Publishers, USA, 2009, p. 120-154.

42. Копытин Ю.Д., Носов В.В., Антипов А.Б., Исакова А.И., Самохвалов М.А., Чистякова Л.К. Дистанционные методы прогноза нефтяных, рудных и техногенных аномалий по геоатмосферным проявлениям. Томск: Изд. «Спектр» СО РАН, 2000, 313 с.

43. Беленький М.С, Задде Г.О., Комаров B.C., Креков Г.М., Носов В.В., Першин А.А., Хамарин В.И., Цверава В.Г. Оптическая модель атмосферы // Под ред. акад. Зуева B.Е., Носова В.В., Томск: Изд. СО АН СССР, 1987, 225 с.

44. Аксенов В.П., Алексеев А.В., Банах В.А., Булдаков В.М., Веретенников В.В., Жуков 34 А.Ф., Кабанов М.В., Креков Г.М., Макушкин Ю.С., Миронов В.Л., Мицель А.А., Нелюбин Н.Ф., Носов В.В., Пономарев Ю.Н., Пхалагов Ю.А., Фирсов К.М. Влияние атмосферы на распространение лазерного излучения // Под ред. акад. Зуева B.Е., Носова В.В., Томск: Изд. СО АН СССР, 1987, 247 с.

45. Беляев Е.Б., Воробьев В.В., Землянов А.А., Кандидов В.П., Колосов В.В., Коняев П.А., Копытин Ю.Д., Кузиковский А.В., Лукин В.П., Нocoв В.B., Пенин С.Т., Пономарев Ю.Н., Семенов Л.П., Чистякова Л.К. Нелинейные оптические эффекты в атмосфере // Под ред. акад. Зуева B.Е., Носова В.В., Томск: Изд. СО АН СССР, 1987, 224 с.