6 / 9
Д.Д. Базлева, В.О. Гладышев, А.А. Терешин
84
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2016. № 4
Согласно формуле (5), с увеличением рас-
стояния
s
угловое отклонение луча также будет
возрастать. В связи с этим будет увеличиваться
отклонение положения объекта от его предпо-
лагаемого положения. Зависимость отклоне-
ния
dh
от пройденного расстояния
s
пред-
ставлена на рис. 3.
Приведенные зависимости (см. рис. 2 и
рис. 3) учитывают тот факт, что с увеличением
координаты
z
кривизна и результирующее уг-
ловое отклонение уменьшаются. В соответ-
ствии с зависимостью, приведенной на рис. 3,
при
z
= 10 км отклонение луча составляет око-
ло
8
10
dh
м. Для длины волны излучения
7
5 10
м, отклонение равно
0,02
dh
,
т. е.
сравнимо с длиной волны излучения.
Заключение.
Выполненные оценки свидетельствуют о том, что аналитиче-
ское выражение (1) можно использовать для оценочных расчетов кривизны
траектории электромагнитной волны в движущейся атмосфере Земли. Несмот-
ря на малую плотность атмосферы, небольшое отличие показателя преломления
от единицы, малые скорости движения слоев атмосферы, световой луч не рас-
пространяется по прямой линии. Его траектория зависит от градиента скорости
атмосферы. С практической точки зрения это означает, что при регистрации
пучка лазерного излучения на орбите ЛА необходимо проводить точный расчет
траекторий всех лучей для определения интерференционного распределения
интенсивности в плоскости регистрации пучка.
Движение атмосферы с постоянной скоростью также вызывает изменение фа-
зовой и групповой скоростей, нарушение закона Снеллиуса, которые не учитыва-
лись, так как в настоящей работе авторов интересовало исключительно влияние
искривления траектории, что определяется наличием градиента скорости.
Кроме того, в работе использована сравнительно простая модель атмосфе-
ры, которая не учитывает турбулентное движение воздушных потоков, что воз-
можно занижает оценку влияния градиента скорости атмосферы на угловое от-
клонение и кривизну траектории.
Среднеквадратическое отклонение скорости движения воздуха имеет такой
же порядок значений, как и средняя скорость движения воздуха, поэтому мож-
но предположить следующее: суммарный эффект увлечения света вследствие
турбулентного движения воздуха сравним с эффектом Физо для сдвигового те-
чения. Согласно численным расчетам, расстояние между точками выхода лучей
из турбулентной области, которые распространялись в ней с учетом искривле-
ния траектории, составляет приблизительно
8
10
м, что соответствует угловой
погрешности наведения около
11
10
рад. В свою очередь, это обусловливает по-
Рис. 3.
Зависимость отклонения
dh
положения объекта от пройден-
ного расстояния
s