nbsprotВестник войск РХБ защитыJournal of NBC Protection Corps2587-57283034-279127 Научный центр10.35825/2587-5728-2019-3-1-4-14ouhwvqnbsprot-225Research ArticleОБЩИЕ ВОПРОСЫ РХБ ЗАЩИТЫ ВОЙСК И НАСЕЛЕНИЯGENERAL ISSUES OF CBRN PROTECTION FOR ARMED FORCES AND CIVILIAN POPULATIONОсновные направления совершенствования программно-математического обеспечения подвижных лазерных комплексов дистанционной химической разведкиMain trends in the improvement of software of mobile laser remote chemical reconnaissance complexesИноземцевВ. А.InozemcevV. A.

Иноземцев Валерий Александрович. Начальник института, канд. хим. наук 

412918, Саратовская обл., г. Вольск-18, ул. Краснознаменная, д. 1

Valeriy Alexandrovich Inozemcev. Head of the Institute, Candidate of Chemical Sciences

1 Krasnoznamennaуа Street, Volsk-18, Saratov Region 412918

33cnii-fes@mil.ruГригорьевА. А.Grigor’evA. A.

Григорьев Александр Александрович. Ведущий научный сотрудник, канд. техн. наук

412918, Саратовская обл., г. Вольск-18, ул. Краснознаменная, д. 1

Alexandr Alexandrovich Grigor’ev. Leading Researcher, Candidate of Technical Sciences

1 Krasnoznamennaуа Street, Volsk-18, Saratov Region 412918

ЕфимовИ. Н.EfimovI. N.

Ефимов Игорь Николаевич. Начальник отдела, канд. техн. наук

412918, Саратовская обл., г. Вольск-18, ул. Краснознаменная, д. 1

Igor’ Nikolaevich Efimov. Head of Department, Candidate of Technical Sciences

1 Krasnoznamennaуа Street, Volsk-18, Saratov Region 412918

ПозвонковА. А.PozvonkovA. A.

Позвонков Андрей Александрович. Заместитель начальника отдела, канд. техн. наук

412918, Саратовская обл., г. Вольск-18, ул. Краснознаменная, д. 1

Andrey Alexandrovich Pozvonkov. Deputy Head of Department, Candidate of Technical Sciences

1 Krasnoznamennaуа Street, Volsk-18, Saratov Region 412918

СолошинА. С.SoloshinA. S.

Солошин Андрей Сергеевич. Младший научный сотрудник

412918, Саратовская обл., г. Вольск-18, ул. Краснознаменная, д. 1

Andrey Sergeevich Soloshin. Junior researcher 

1 Krasnoznamennaуа Street, Volsk-18, Saratov Region 412918

Федеральное государственное бюджетное учреждение «33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт» Министерства обороны Российской ФедерацииРоссияFederal State Budgetary Establishment «33 Central Scientific Research Test Institute» of the Ministry of Defence of the Russian FederationRussian Federation20191007202331414Copyright © Иноземцев В.А., Григорьев А.А., Ефимов И.Н., Позвонков А.А., Солошин А.С., 20232023Иноземцев В.А., Григорьев А.А., Ефимов И.Н., Позвонков А.А., Солошин А.С.Inozemcev V.A., Grigor’ev A.A., Efimov I.N., Pozvonkov A.A., Soloshin A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nbsprot.ru/jour/article/view/225

Современный уровень развития теории лазерной локации и технических возможностей лидарных систем позволяет не только решать задачи дистанционного контроля оптических свойств аэрозольных образований, но и с помощью многочастотного лазерного зондирования измерять их концентрационные характеристики и параметры функции распределения аэрозольных частиц по дисперсному составу. Поэтому дистанционные средства химической разведки активного типа с функцией измерения параметров грубодисперсных аэрозолей отравляющих веществ (ОВ) и сильно действующих ядовитых веществ (СДЯВ) представляют собой новое поколение такой техники. Придание перспективным подвижным лидарным комплексам дистанционной разведки функций измерительных систем возможно путем внедрения современных программно-вычислительных комплексов и специальных алгоритмов по обращению данных лидарного зондирования в макро- и микроструктурные характеристики облаков физиологически активных веществ (ФАВ) в атмосфере. Тем самым обеспечивается контроль концентраций многокомпонентных смесей ФАВ, параметров функции распределения аэрозоля ФАВ по дисперсному составу с наложением изолиний концентраций индицируемых ФАВ на карту местности. Проведенные математические исследования позволили сформулировать основные требования к многочастотным лидарным измерениям: ошибка оптических измерений для всех λi не должна превышать 5 %; – мнимая часть комплексного показателя преломления вещества аэрозоля ФАВ должна быть χ ≤ 0, 005; ошибка в задании вещественной части комплексного показателя преломления должна находиться в пределах ±0,02. При соблюдении этих требований метод многочастотного зондирования становится эффективным инструментом исследования дисперсного состава аэрозолей.

The contemporary level of the development of the theory of laser location and technical possibilities of lidar systems allows not only to solve certain problems of remote control of the optical properties of aerosol formations, but also to measure their concentrational characteristics and the parameters of the distribution function of the aerosol particles, using multi-frequency laser sensing. Because of that the remote means of chemical reconnaissance of active type with the function of measuring the parameters of aerosols of toxic substances and highly active toxic substances represent a new generation of such technologies. It is possible to give certain promising mobile lidar complexes of remote chemical reconnaissance special functions of measuring systems by introducing modern software and special algorithms for reversing lidar sensing data into macro- and microstructural characteristics of clouds of physiologically active substances (PhAS) in the atmosphere. This ensures control of the concentrations of multicomponental mixtures of PhAS, the parameters of the distribution function of the aerosol of PhAS by dispersion with the overlapping of isolines of the concentrations of the displayed PhAS on the terrain map. Mathematical studies allows us to formulate basic requirements for multi-frequency lidar measurements – optical measurement error for all λi should not exceed 5% - the imaginary part of the complex index of refraction of the substance of the aerosol of PhAS should be χ ≤ 0, 005 the error in specifying the real part of the complex refractive index must be within +_0,02. If these requirements are met, this sensing method becomes an effective tool for the study of the disperse composition of aerosols.

активная локациядистанционная химическая разведказондированиелидарный комплексмикроструктура облака ФАВобратная оптическая задачапрограммно-математическое обеспечениеactive locationremote chemical reconnaissancesoundinglidar complexmicrostructure of cloud of physiologically active substancereturn optical problemsoftwareReferencesВеселовский И.А. Дистанционная лазерная диагностика аэрозольных и газовых составляющих атмосферы методами рамановского и упругого рассеяния: дис. … докт. физ.-мат. наук. М.: ИОФ РАН, 2005. 384 с.Veselovsky I.A. Remote laser diagnostics of aerosol and gas components of atmosphere by Raman methods and elastic dispersion: Dis. Doc. Phys.-math. sciences. Moscow: IOF the Russian Academy of Sciences, 2005. 384 p. (in Russian).Козинцев В.И., Орлов В.М., Белов М.Л. и др. Оптико-электронные системы экологического мониторинга природной среды / Под общ. ред. Рождествина В.Н. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 528 с.Kozintsev V.I., Orlov V.M., Belov M.L. et al. Optikoelectronic systems of ecological monitoring of environment / Ed. Rozhdestvin V.N. Мoscow: publ. MGTU of AD Bauman, 2002. 528 p. (in Russian).Ansmann A., Riebesell M., Wandinger U. et al. Combined Raman elastic-backscatter lidar for vertical profiling of moisture, aerosols extinction, and lidar ratio // Appl. Phys. 1992. V. 55. P. 18.Ansmann A., Riebesell M., Wandinger U. et al. Combined Raman elastic-backscatter lidar for vertical profiling of moisture, aerosols extinction, and lidar ratio // Appl. Phys. 1992, V. 55. P. 18.Григорьев А.А., Серебренников Б.В. Способ дистанционного контроля дисперсного состава аэрозолей отравляющих веществ методом многочастотного лазерного зондирования в местах хранения и уничтожения отравляющих веществ при возникновении нештатных ситуаций // Докл. АВН. 2008. № 4. С. 63–69.Grigorev A.A., Serebrennikov B.V. Method of remote control of disperse structure of aerosols of poison gases by a method of multifrequency laser sounding in places of storage and destruction of poison gases at occurrence of supernumerary situations // Reports Academy of military sciences. 2008. № 4. P. 63–69 (in Russian)Патент РФ на изобретение № 2578105 (19.02.2016).Patent RU № 2578105 (19.02.2016). (in Russian).Большой энциклопедический словарь / Под ред. Кнунянца И.Л. М.: 1998. 207 с.Big encyclopaedic dictionary / Ed. Knunjantsa I.L. Moscow: 1998. 207 p. (in Russian).Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М.: 1974. 203 с.Tihonov A.N., Arsenin V.J. Methods of the decision of incorrect problems. Moscow: 1974. 203 p. (in Russian).Veselovskii I., Kolgotin A., Griaznov V. et al. Inversion with regularization for the retrieval of tropospheric aerosol parameters from multiwavelength lidar sounding // Appel. Opt. 2002. V. 41. P. 3685–3699.Veselovskii I., Kolgotin A., Griaznov V. et al. Inversion with regularization for the retrieval of tropospheric aerosol parameters from multiwavelength lidar sounding // Appel. Opt. 2002. V. 41. P. 3685–3699.Veselovskii I., Kolgotin A., Müller D. Retrieval of bimodal aerosol size distribution with multiwavelength Mie-Raman lidar / In: 6th International Symposium on Troposphere Profiling, Leipzig, Germany, September 14–20, 2003. P. 363–365.Veselovskii I., Kolgotin A., Müller D. Retrieval of bimodal aerosol size distribution with multiwavelength Mie-Raman lidar // In: 6-th International Symposium on Troposphere Profiling, Leipzig, Germany, September 14–20, 2003. P. 363–365.Колмогоров А.Н. О логарифмически нормальном законе распределения частиц при дроблении // Докл. АН СССР. 1941. № 2. С. 36–41.Kolmogorov А.Н. About logarithmically normal law of distribution of particles at crushing // Reports АН the USSR. 1941. № 2. P. 36–41 (in Russian).Veselovskii I., Kolgotin A., Müller D., Whiteman D.N. Information content of multiwavelength lidar data with respect to microphysical particle properties derived from eigenvalue analysis // Appl. Opt. 2005. V. 44. P. 5292–5303.Veselovsky I.A., Kolgotin A., Müller D., Whiteman D.N. Information content of multiwavelength lidar data with respect to microphysical particle properties derived from eigenvalue analysis // Appl. Opt. 2005. V. 44. P. 5292– 5303.Наац И.Э. Некорректные обратные задачи лазерного зондирования атмосферных аэрозолей / В кн.: V Всесоюзный симпозиум по лазерному и акустическому зондированию атмосферы. Ч. 2. Томск, ИОА СО АН СССР, 1978.Naats I.E. Incorrect return problems of laser sounding of atmospheric aerosols: In book V All-Union symposium on laser and acoustic sounding of atmosphere. Capter 2. Tomsk: IOA CO AN the USSR, 1978. (in Russian).Зуев В.Е. Оптический эксперимент и результаты обращения данных по многочастотному лазерному зондированию микроструктуры приземного слоя / В кн.: Проблемы дистанционного зондирования атмосферы. Томск: ИОА СО АН СССР, 1976.Zuev V.E. Optical experiment and results of the reference of the data on multifrequency laser sounding of a microstructure of a ground layer: In book: Problems of remote sounding of atmosphere. Tomsk: IOA CO АN the USSR, 1976 (in Russian).Наац И.Э. Метод обратной задачи в атмосферной оптике. Новосибирск, 1986. 179 с.Naats I.E. A method of a return problem in atmospheric optics. Novosibirsk: 1986. 179 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.