Исследование зависимости радиолокационных наблюдений волнения судовым радаром с борта судна по отношению к разному направлению ветра и расположению площадок обработки

В 2020 году в рамках 50-ого рейса научно-исследовательского судна «Академик Сергей Вавилов» по Северной Атлантике производились радиолокационные наблюдения волнения штатным судовым навигационным радаром Х-диапазона. Попутно осуществлялись визуальные наблюдения волнения и с помощью волномерного буя. Суммарно было сделано около 115 станций, 20 из которых сопровождались буйковыми измерениями. Рейс состоялся с 7 августа по 12 сентября 2020 года. Разрезы проходили по 59 градусу с.ш. от Шотландии до южной части Гренландии, далее по хребту Рейкьянес до Исландии, от Исландии до Гренландии в районе начала полярного круга, и от Исландии до Шотландии. Всего измерениями охвачены следующие погодные условия: скорость ветра от 3 м/с до 18 м/с и высота значительных волн от 0,7 м до 4 м. Радиолокационные наблюдения производились с помощью радарной приставки IceVision, которая позволяла записывать сигнал радара с дискретностью 80 МГц на компьютер. Наблюдения произведены штатным судовым радаром JRC JMA-9110-6XA длиной антенны 6 футов, диаграммой направленности антенны 1 градус и мощностью сигнала в импульсе 10 кВт. Сигнал, получаемый с помощью приставки IceVision, записывался в гиростабилизированном формате, при котором компенсировалось изменение курса судна. Для обработки радиолокационных данных применялся метод восстановления волнения по радиолокационным данным, изложенный в работе (Ивонин и др., 2016; Nieto Borge et al., 2000). В результате получилась корреляция величиной 0.89 между радиолокационными и буйковыми наблюдениями волнения со стандартным отклонением 0,2 м.
В данной работе делается акцент на исследование характеристик радиолокационного восстановления волнения в зависимости от направления зоны обработки радиолокационного сигнала к направлению ветра, волны и дальности расположения площадки от судна (радара) и величины площадки (размер площадки 0,3 ; 0,7; 1,5 км). В работе приводятся корреляции для значительной высоты волны и спектра волнения, полученного для обработки сигнала по разным направлениям и разным дистанциям по отношению к радару.
Работа выполнена при поддержке РФФИ грант № 20-35-70025 и Министерства науки и высшего образования РФ (соглашение № 05.604.21.0210, уникальный идентификатор RFMEFI60419X0210).