В сборник вошли лекции, представленные на первой в России конференции-семинаре "Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике", прошедшей на базе Муромского института Владимирского государственного университета 1-3 июля 2003 г.Рассматриваются вопросы, связанные с применением сверхширокополосных сигналов в радиолокации и связи. Обобщены результаты исследований, направленных на развитие основ сверхширокополосной радиолокации удаленных воздушных объектов. Рассматриваются специфические свойства и особенности двух ветвей технологии сверхширокополосной радиолокации - видеолокации и сверхкороткоимпульсной радиолокации. Рассмотрены основные проблемы подповерхностного зондирования. Показано, что принципиальные отличия данной разновидности локации связаны с сильной дисперсией сред зондирования, обусловленной большим частотно-зависимым затуханием в них радиоволн. Излагаются основы теории прямохаотической передачи информации. Вводятся понятия, относящиеся к передаче информации с использованием хаотических радиоимпульсов, рассматриваются схемы передатчиков и приемников. Описываются системы сигналов и методы модуляции. Представлен метод сжатия импульсов с помощью полупроводниковых приборов с резким восстановлением, включающих дрейфовые транзисторы и диоды. Рассмотрен подход к созданию компактных антенн с расширенной полосой пропускания для излучения мощных сверхширокополосных импульсов, предназначенных для работы в сканирующих антенных решетках. Приводятся результаты математического моделирования, результаты полигонных испытаний макетов разработанных устройств.Предназначено для специалистов в области сверхширокополосных систем, для аспирантов и студентов, изучающих радиотехнику, физические методы контроля, теорию волновых процессов и т. п.

Приведены постановки и решения ряда новых задач теории разрешения и обработки широкополосных и сверхширокополосных сигналов в радиолокационных системах (РЛС). Применительно к классическим РЛС одноканального построения и к пространственно многоканальным РЛС типа MIMO получены и исследованы обобщенные функции неопределенности для скалярных и векторных сверхширокополосных зондирующих сигналов различных видов. Рассмотрены видеоимпульсные, многочастотные и шумовые сигналы. Введено понятие обобщенных многочастотных пачечных сигналов, для которых проанализированы равномерные и неравномерные расстановки частот на основе теоретико-числовых распределений по Голомбу и Костасу. Исследованы методы обработки широкополосных и сверхширокополосных сигналов в классических РЛС и в РЛС типа MIMO на основе аддитивных и мультипликативных системных сигнальных функций, в том числе при наблюдении подвижных целей на фоне отражений от местных предметов. Изложены основы теории шумовых РЛС и методов обработки шумовых сигналов. Для научных работников, аспирантов и студентов старших курсов технических университетов.

В книге рассматриваются модели, методы и алгоритмы обработки информации в пространственно-распределенных системах радиомониторинга, предназначенных для оценивания состояния и координатометрии радиоизлучающих объектов (системы пассивной радиолокации и радионавигации, определения местоположения потребителей сотовой связи, RFID-системы, системы двухмерного и трехмерного определения местоположения объектов в помещениях и сооружениях для целей технической диагностики, медицины, обеспечения жизнедеятельности и пр.). Изложение указанных вопросов базируется на использовании положений современной теории информационно-измерительных радиосистем, теории оптимальной фильтрации, а также достижений в области информационных технологий и средств обработки данных. Большое внимание уделяется рассмотрению и сравнению алгоритмов обработки информации, синтезируемых в рамках статистического подхода, и алгоритмов, реализуемых с использованием нейросетевых технологий. Анализируются особенности информационных процессов в сетевых системах радиомониторинга. Для научных работников, специалистов, аспирантов и студентов, занимающихся изучением, исследованием и разработкой информационно-измерительных систем различного назначения. Работа выполнена при поддержке гранта Президента Российской Федерации для молодых российских ученых — докторов наук (МД-2934.2012.10).

В сборнике представлены материалы докладов участников конференции по направлениям научных исследований в области гидрометеорологического и геофизического обеспечения войск, а также радиолокационного (активного и пассивного) зондирования атмосферы и земных покровов, проводимых учеными ВКА имени А. Ф. Можайского, представителями научно-исследовательских организаций и учреждений Российской академии наук, Росгидромета, Роскосмоса, Минобрнауки России и Минобороны России. Материалы сборника могут быть полезны научным сотрудникам, преподавателям, слушателям, докторантам и аспирантам.

Книга содержит научные статьи по ряду важнейших направлений радиотехники, радиолокации и радиофизики: кварцевая стабилизация частоты, теория нелинейных колебаний, теория линейных радиотехнических систем, исследование явлений в диапазоне сверхдлинных электромагнитных волн, статистическая радиотехника. Особое значение имеют СБОРНИКИ по радиолокации, которые привели к созданию первых импульсных радиолокаторов дальнего обнаружения самолетов «РЕДУТ», сыгравших огромную роль при защите Москвы, Ленинграда, Мурманска и других городов в период Великой Отечественной войны. Впервые публикуются автобиографические записки автора о его юношеских годах, проведении работ по радиолокации. Приведены воспоминания коллег и сотрудников ученого. Для специалистов в области радиотехники, радиолокации, радиофизики и интересующихся историей становления отечественной науки.

Данная монография - первая книга из серии «Системы мониторинга воздушного, космического пространства и земной поверхности» - посвящена анализу современного состояния и развитию отечественных и зарубежных радиолокационных систем воздушного базирования; содержит результаты многолетних теоретических и экспериментальных исследований автора, посвященных различным аспектам изучения и разработки бортовых локационных систем. Предназначена для специалистов в области радиолокации, а также аспирантов и студентов старших курсов высших учебных заведений радиотехнического профиля.

В данный сборник вошли лекции, подготовленные для второй Всероссийской конференции-семинара по сверхширокополосным (СШП) сигналам. Рассмотрены проблемы выработки единой терминологии, анализируются особенности всех основных типов функционирования СШП систем. Осуществлен анализ общих свойств электромагнитного поля применительно к СШП сигналам. Рассматриваются особенности использования сверхширокополосных сигналов при радиолокационном наблюдении человека и отдельных его органов. Анализируется приземное распространение звуковых волн в атмосфере, описаны приципы формирования математической модели для вычисления уровня звукового давления.Может быть полезен ученым и аспирантам, занимающимся проблемами сверхирокополосных сигналов, студентам радиотехнических и приборостроительных специальностей.

Изложены основы статистической теории радиосистем. Рассмотрены задачи обнаружения, различения, разрешения сигналов на фоне помех, а также измерения параметровсигналов, в том числе изменяющихся за время наблюдения. Сделана попытка обобщить методический подход к анализу и синтезу основных информационных технологий для различных радиотехнических систем: радиолокационных, спутниковых, радионавигационных и систем передачи информации. Для студентов высших технических учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки дипломированных специалистов "Радиотехника".

В книге исследована специфика воздействий высокоширотной ионосферы, главным образом, ионосферных возмущений вследствие суббурь и магнитных бурь, на условия распространения декаметровых радиоволн в приполярных областях. Анализ проводился на различных радиотрассах (авроральных, субавроральных, трансавроральных). К числу рассматриваемых здесь малоизученных явлений и эффектов во время возмущений относятся распространение радиоволн вне дуги большого круга, отражение от градиентов ионизации, рассеяние на крупно- и мелкомасшабных неоднородностях ионосферы, авроральное поглощение, смена механизмов распространения. Преимущество и актуальность настоящего исследования состоит в комплексности наблюдений за счет одновременного использования современных радиофизических средств: вертикального и наклонного зондирования ионосферы, радаров CUTLASS и БИЗОН, магнетометров, риометров, спутников, доплеровского метода, метода определения полоного электронного содержания. Условия распространения обоснованы с феноменологической и геофизической точек зрения. Выявлены общие, не известные до сих пор, закономерности и тенденции в распространении радиоволн во время возмущений, которые могут найти применение в КВ-радиосвязи, загоризонтной радиолокации и навигации в высоких широтах.Предназначена специалистам и научным работникам, интересующимся вопросами солнечно-земной физики, ионосферой, распространением КВ в высоких широтах, а также аспирантам, соискателям и студентам-радиофизикам и геофизикам.

Книга дает полное представление о физических принципах дистанционного зондирования поверхности Земли и атмосферы из космоса при помощи электромагнитного излучения. Издание имеет и практическую ценность, так как насыщено примерами и приложениями для решения широкого круга задач исследования окружающей среды. Книга доступна, интересна и полезна как студентам, так и практикующим специалистам и ученым.

Изложены общая теория и технические пути построения изображающих оптико-электронных систем нового типа - локационных лазерных систем видения, предназначенных для наблюдения дистанционных объектов при недостаточной естественной освещенности или в ночное время. Представлены современные методы анализа процесса формирования изображения в рассеивающих и случайно-неоднородных средах, основанные на синтезе теорий линейных систем и переноса излучения. Приведены оригинальные методики расчета основных параметров систем активного видения и характеристик воспроизводимого на экране монитора изображения, учитывающие специфические свойства зрительного анализатора оператора. Рассмотрен специальный класс локационных лазерных систем, предназначенных для обнаружения световозвращателей. Исследована возможность формирования изображений активными системами видения в сильно рассеивающих средах. Описаны экспериментальные образцы систем видения, обсуждены результаты экспериментальных исследований и выработаны рекомендации на проведение проектирования. Часть материалов монографии соответствует курсу лекций, который авторы читают в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Для научных и инженерно-технических работников, специализирующихся в областях лазерной локации и оптико-электронных изображающих систем, а также для студентов технических университетов, обучающихся по направлению «Оптотехника».

Впервые в мировой практике экспериментальных ионосферных исследований в ИСЗФ СО РАН разработана идеология и создан программный комплекс глобального мониторинга ионосферных возмущений естественного и техногенного происхождения на основе фазовых измерений вариаций полного электронного содержания, выполненных с помощью сигналов навигационной системы GPS (Global Positioning System). GPS-детектор отличается от ранее известных средств радиозондирования ионосферы непрерывностью наблюдений, высокой чувствительность и пространственно-временным разрешением, а также технологичностью обработки данных. Возможности новой системы мониторинга продемонстрированы на примерах исследования возмущений электронной концентрации различных видов: ионосферные эффекты солнечных вспышек, солнечных затмений, геомагнитных бурь, землетрясений, запусков ракет, взрывов и др. Глобальный GPS-детектор может быть использован также для исследования качества функционирования спутниковых радиотехнических систем навигации и радиолокации. Приведены результаты анализа сбоев навигационных измерений, погрешности позиционирования, тестирования трансионосферного радиоканала.Монография предназначена для специалистов в области физики околоземного космического пространства и распространения радиоволн, научных работников, аспирантов, студентов.

В книге исследуется влияние случайных характеристик каналов распространения радиоволн с рассеянием на искажения поля в месте прием, на статистические свойства принимаемых сигналов и связанные с ними искажения пеленгационных характеристик в пассивных угломерных системах.Рассмотрены особенности работы систем, использующих амплитудные, фазовые и временные соотношения сигналов. Предложены способы обработки, обеспечивающие алгоритмическую и структурную адаптацию угломеров к изменяющимся характеристикам поля.Книга предназначена для научных работников и инженеров, занимающихся проектированием измерительных радиотехнических систем, а также для преподавателей и аспирантов радиотехнических факультетов вузов.

Проект организации и проведения VI Всероссийской конференции с приглашением иностранных участников "Взаимодействие высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине" (Грант РФФИ № 15-08-20071 Г).В сборник вошли доклады, представленные на VI Всероссийской конференции "Взаимодействие высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине". На конференции обсуждались вопросы по исследованию и созданию лазеров и лазерных систем, по методам улучшения их характеристик, по исследованию физических и химических процессов при лазерном, импульсном и плазменном разряде. Широкий круг докладов посвящен практическому применению лазеров в научных исследованиях и технологических процессах, плазмохимическим технологиям переработки материалов, методам объемного и поверхностного модифицирования с использованием порошковых материалов и аддитивным технологиям, а также вопросам исследования и оптимизации параметров плазматронов. Отдельная секция посвящена применению лазеров, плазмы и компьютерной томографии в медицине.

Проект организации и проведения VI Всероссийской конференции с приглашением иностранных участников "Взаимодействие высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине" (Грант РФФИ № 15-08-20071 Г).В сборник вошли доклады, представленные на VI Всероссийской конференции "Взаимодействие высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине". На конференции обсуждались вопросы по исследованию и созданию лазеров и лазерных систем, по методам улучшения их характеристик, по исследованию физических и химических процессов при лазерном, импульсном и плазменном разряде. Широкий круг докладов посвящен практическому применению лазеров в научных исследованиях и технологических процессах, плазмохимическим технологиям переработки материалов, методам объемного и поверхностного модифицирования с использованием порошковых материалов и аддитивным технологиям, а также вопросам исследования и оптимизации параметров плазматронов. Отдельная секция посвящена применению лазеров, плазмы и компьютерной томографии в медицине.

Рассмотрены основные характеристики рассеянного и собственного радиотеплового излучения природных сред. Дан анализ электродинамических моделей различных поверхностей Земли и окружающей атмосферы. Разработаны модели радиотехнических сигналов и их статистических характеристик в области регистрации антенными системами. Изложены основы теории оптимальной пространственно-временной обработки рассеянных полей и полей собственного радиотеплового излучения. Сформулированы принципы построения и алгоритмического обеспечения современных активных, пассивных и комплексных активно-пассивных радиотехнических систем дистанционного зондирования, а также интерпретации получаемых с их помощью экспериментальных данных. Приведены алгоритмы оптимальных и квазиоптимальных измерений электрофизических параметров поверхностей и атмосферы при активном, пассивном и комплексном активно-пассивном дистанционном зондировании. Даны алгоритмы оценки предельных погрешностей измерений этих параметров. Представлены решения ряда задач картографирования и селекции целей с использованием классического и модифицированного методов синтеза апертуры антенны. Рассмотрены особенности применения атомарных функций и весовых окон Кравченко-Рвачева при обработке изображений. Для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов старших курсов, занимающихся задачами дистанционного зондирования и радиолокации.

В сборнике представлены материалы докладов участников конференции по направлениям научных исследований в области радиолокационного (активного и пассивного) зондирования атмосферы и земных покровов, а также аэрокосмического мониторинга состояния природной среды, проводимых учеными ВКА имени А. Ф. Можайского, представителями научно-исследовательских организаций и учреждений Российской академии наук, Росгидромета, Роскосмоса, Минобрнауки России и Минобороны России. Материалы сборника могут быть полезны научным сотрудникам, преподавателям, докторантам и аспирантам.

Даны анализ и применение разнообразных методов выделения и приема слабых радиолокационных сигналов от малоконтрастных воздушных и наземных объектов в декаметровом, метровом, сантиметровом и миллиметровом диапазонах радиоволн в пределах прямой видимости и за горизонтом, а также сигналов собственного теплового излучения объектов на фоне пассивных помех; описаны тенденции научных исследовании и разработок в области современной отечественной радиолокации; представлены результаты сравнения методов обработки радиолокационных сигналов, как оптимальных, так и нетрадиционных (обработка на несущей частоте в диапазоне миллиметровых радиоволн, фрактальная, с применением преобразования Радона и т.д.), экспериментальных исследований взаимодействия радиоволн со средой в волноводе Земля — ионосфера при прогнозе предвестников землетрясений; рассмотрены вопросы электродинамического моделирования полей рассеяния объектов сложной формы; описаны методы выделения слабых сигналов из шумов с использованием атомарных функций, а также реализация метода длительного когерентного накопления отраженных сигналов, включая вопросы распространения, селективного и резонансного возбуждения радиоволн в ионосфере при декаметровой радиолокации. Для инженеров и научных работников, может быть полезна преподавателям и студентам радиотехнических специальностей ВУЗов.