Волновые процессы в турбулентной атмосфере и волновое зондирование природных и техногенных случайных сред

Цель проекта – исследование распространения и обратного рассеяния лазерного излучения в атмосфере для решения задач передачи энергии на удалённые аэрокосмические объекты и беспроводной оптической коммуникации на новых принципах. Разработка дистанционных методов и средств и зондирование турбулентной атмосферы и высокотемпературных и сверхзвуковых техногенных сред для решения задач обеспечения экологической и авиационной безопасности. Задачами проекта являются: исследование влияния турбулентности на распространение пространственно модулированных пучков непрерывного и импульсного лазерного излучения в атмосфере; экспериментальные исследования предельной фокусировки и точности наведения частично когерентных лазерных пучков в атмосфере при адаптивной коррекции начальных аберраций волнового фронта по сигналу обратного атмосферного рассеяния. Задачами проекта являются: исследование влияния ударно-волновой структуры и пульсаций в высокоскоростных турбулентных течениях на распространение оптического излучения. Задачей проекта является: создание импульсного когерентного доплеровского ветрового лидара. Задачами проекта являются: разработка лидарных методов исследования турбулентных ветровых и температурных полей и визуализации струйных течений, гравитационных волн и самолётных вихрей в атмосфере; разработка физических основ оптической анемометрии и создание оптических дистанционных измерителей скорости ветра на основе корреляционной обработки искаженных турбулентностью видеоизображений природных сцен и объектов, наблюдаемых в естественном свете и при лазерной подсветке. Задачами проекта являются: исследования огненных вихрей полевого масштаба и турбулентности высокотемпературных динамических сред, образующихся при горении топлив и в природных пожарах, оптическими методами. В результате выполнения проекта будут получены новые фундаментальные знания о влиянии турбулентности на распространение пространственно модулированных и вихревых пучков непрерывного и импульсного, в общем случае, частично когерентного лазерного излучения в атмосфере и техногенных средах. Предложены новые технологии минимизации искажений лазерных пучков. Результаты найдут применение при создании атмосферных оптических систем транспортировки лазерной энергии на большие расстояния, при создании многоканальных линий связи на новых принципах и линий оптической связи между объектами, движущимися со сверхзвуковыми скоростями. Будет создан импульсный когерентный доплеровский ветровой лидар (в России нет), разработаны новые лидарные и корреляционные оптические технологии визуализации турбулентности, струйных течений, гравитационных волн, самолётных вихрей, получены новые фундаментальные знания о динамике и турбулентности атмосферы при пожарах. Результаты найдут применение при решении задач обеспечения экологической и авиационной безопасности, в военном деле.