Исследование методов радиолокационного мониторинга морской поверхности и батиметрических параметров акваторий в реальном времени в сантиметровом диапазоне длин волн

В связи с увеличением морских грузоперевозок и расширением деятельности компаний топливно-энергетического сектора на морском шельфе, вопросы обеспечения безопасности в морских акваториях приобретают все большую значимость. Одной из задач, требующей решения в рамках обеспечения безопасности судоходства является оперативный мониторинг ветро-волновой обстановки в сложных для навигации акваториях. На безопасность хозяйственной деятельности в акваториях также существенное влияние оказывают гидродинамические процессы, происходящие в мелководных акваториях и вызывающие постоянное смещение грунта и эрозию морского дна, что приводит к изменению его рельефа и, соответственно, карты глубин. В связи с этим необходимо осуществлять непрерывный мониторинг морской поверхности для коррекции навигационных карт и планирования дноуглубительных работ в районах прохождения фарватеров в прибрежных зонах судовождения. В настоящем проекте предполагается развитие радиолокационных методов мониторинга акваторий с помощью радиолокационных средств СВЧ-диапазона, являющихся одним из наиболее перспективных направлений, ввиду высокой информативности и точности получаемых данных о гидрографических и батиметрических параметрах. Одними из наиболее информативных признаков, наряду с измеренной ЭПР, являются спектральные характеристики отраженного от морской поверхности радиолокационного сигнала. Для получения наиболее точной оценки указанных признаков, в проекте планируется использование комплекса из двух когерентных РЛС. Для решения задачи локального дистанционного мониторинга батиметрических параметров акваторий впервые предлагается использовать дистанционные методы, основанные на использовании спектрально-флуктуационных характеристик радиолокационных сигналов, рассеянных морской поверхностью. Такие методы способны осуществлять батиметрические измерения в мелководных акваториях дистанционно, охватывая при локальных замерах область радиусом до 1-1,5 км, что позволяет значительно сократить время и стоимость работ по сравнению с применяемыми технологиями измерений, а это в свою очередь дает возможность проводить оперативную корректировку информации о состоянии дна после наводнений, сильных штормов, ледохода и других природных явлений, оказывающих определяющее влияние на кратковременную донную эрозию. Кроме того, помимо спектральных характеристик в проекте будут исследованы возможности применения альтернативных метрик совместного анализа динамики стохастических процессов (корреляционный анализ с удаленным трендом - DPXA, анализ разности фаз двух процессов - Sync и др.), которые ранее не применялись для анализа сигналов, отраженных от морской поверхности. Исследуемые метрики принципиально не имеют ограничений как по стационарности входных данных, так и по линейности выявляемых статистических взаимосвязей. Они являются функциями положения и смещения, и таким образом, могут быть использованы для мультимасштабного анализа.