Информация о ходе выполнения проекта №14.616.21.0058

Дистанционные оптические средства и технологии измерения параметров турбулентных ветровых полей и техногенных ветровых структур в атмосфере

В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 11 ноября 2015 г. № 14.616.21.0058 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 2 в период с 01.01.2016 г. по 31.12.2016 г. выполнялись следующие работы.

1. Разработка прикладного программного обеспечения моделирования лидарного эхо-сигнала и обработки зашумленных данных, полученных из измерений радиальной скорости микроимпульсными лидарами класса «Stream Line» при низких отношениях сигнал/шум, для оценивания скорости и направления ветра.
2. Разработка прикладного программного обеспечения обработки данных, полученных из измерений радиальной скорости микроимпульсными лидарами класса лидара «Stream Line», для оценки кинетической энергии турбулентности, скорости диссипации турбулентной энергии, момента количества движения, внешнего масштаба турбулентности, параметров самолетных вихрей и шлейфов ветровых турбин.
3. Разработка прикладного программного обеспечения корреляционной обработки бинокулярных цифровых видеоизображений удаленных топографических объектов с целью получения информации об интегральной поперечной скорости ветра и ее профиле в направлении наблюдения.
4. Создание технологии оценивания скорости и направления ветра из измерений радиальной скорости лидарами класса «Stream Line» при низких отношениях сигнал/шум.
5. Создание технологии оценивания скорости диссипации турбулентной энергии, момента количества движения, внешнего масштаба турбулентности, параметров самолетных вихрей и шлейфов ветровых турбин на основе данных, полученных из измерений радиальной скорости микроимпульсными лидарами класса лидара «Stream Line».
6. Создание технологии дистанционного определения интегрального значения и профилирования поперечного к линии визирования ветра, основанная на корреляционном анализе видеоизображений топографических объектов.
7. Разработка эскизной конструкторской документации на экспериментальные макеты оптико-механического и электронного блоков, предназначенных для микроимпульсного лидара нового поколения.
8. Создание экспериментальных макетов оптико-механического и электронного блоков, предназначенные для микроимпульсного лидара нового поколения.
9. Разработка эскизной конструкторской документации на макет дистанционного пассивного оптического измерителя усреднённой вдоль линии визирования скорости поперечного ветра по корреляции видеоизображений топографических объектов в естественном свете.
10. Создание экспериментального макета дистанционного пассивного оптического измерителя усреднённой вдоль линии визирования скорости поперечного ветра по корреляции видеоизображений топографических объектов в естественном свете.
11. Верификация разработанного прикладного программного обеспечения оценивания параметров турбулентного поля ветра и техногенных ветровых структур из измерений радиальной скорости микроимпульсными лидарами класса лидара «Stream Line» в замкнутых компьютерных экспериментах на моделируемых лидарных данных и в атмосферных экспериментах.
12. Тестирование в атмосферных экспериментах разработанного в ходе исследований по проекту прикладного программного обеспечения оценивания интегрального поперечного к линии визирования ветра по корреляции турбулентных искажений видеоизображений топографических объектов в естественном свете.
13. Формирование перечня технических требований и разработка проекта ТЗ на ОКР по теме «Создание дистанционного пассивного оптического измерителя интегральной скорости поперечного ветра».
14. Разработка проекта ТЗ на ОКР по теме «Создание микроимпульсного лидара нового поколения».
15. Оформление документов на регистрацию РИД .
16. Разработка технических требований на узлы оптико механического блока микроимпульсного лидара нового поколения.
17. Проведение экспериментов с LMCT лидаром для определения возможностей и точности разработанных методов и технологий измерения параметров турбулентных ветровых полей и техногенных ветровых структур для микроимпульсных лидаров.
18. Сравнение с результатами экспериментов с лидаром «Stream Line», выполненных российскими участниками проекта.

При этом были получены следующие результаты.

• Разработано прикладное программное обеспечение моделирования лидарного эхо-сигнала и обработки зашумленных данных, полученных из измерений радиальной скорости микроимпульсными лидарами класса «Stream Line» при низких отношениях сигнал/шум, для оценивания скорости и направления ветра.
• Разработано прикладное программное обеспечение обработки данных, полученных из измерений радиальной скорости микроимпульсными лидарами класса лидара «Stream Line», для оценки кинетической энергии турбулентности, скорости диссипации турбулентной энергии, момента количества движения, внешнего масштаба турбулентности, параметров самолетных вихрей и шлейфов ветровых турбин.
• Разработано прикладное программное обеспечение корреляционной обработки бинокулярных цифровых видеоизображений удаленных топографических объектов с целью получения информации об интегральной поперечной скорости ветра и ее профиле в направлении наблюдения.
• Создана технология оценивания скорости и направления ветра из измерений радиальной скорости лидарами класса «Stream Line» при низких отношениях сигнал/шум.
• Создана технология оценивания скорости диссипации турбулентной энергии, момента количества движения, внешнего масштаба турбулентности, параметров самолетных вихрей и шлейфов ветровых турбин на основе данных, полученных из измерений радиальной скорости микроимпульсными лидарами класса лидара «Stream Line».
• Создана технология дистанционного определения интегрального значения и профилирования поперечного к линии визирования ветра, основанная на корреляционном анализе видеоизображений топографических объектов.
• Разработана эскизная конструкторская документация на экспериментальные макеты оптико-механического и электронного блоков, предназначенных для микроимпульсного лидара нового поколения.
• Созданы экспериментальные макеты оптико-механического и электронного блоков, предназначенные для микроимпульсного лидара нового поколения.
• Разработана эскизная конструкторская документация на макет дистанционного пассивного оптического измерителя усреднённой вдоль линии визирования скорости поперечного ветра по корреляции видеоизображений топографических объектов в естественном свете.
• Создан экспериментальный макет дистанционного пассивного оптического измерителя усреднённой вдоль линии визирования скорости поперечного ветра по корреляции видеоизображений топографических объектов в естественном свете.
• Проведена верификация разработанного прикладного программного обеспечения оценивания параметров турбулентного поля ветра и техногенных ветровых структур из измерений радиальной скорости микроимпульсными лидарами класса лидара «Stream Line» в замкнутых компьютерных экспериментах на моделируемых лидарных данных и в атмосферных экспериментах.
• Выполнено тестирование в атмосферных экспериментах разработанного в ходе исследований по проекту прикладного программного обеспечения оценивания интегрального поперечного к линии визирования ветра по корреляции турбулентных искажений видеоизображений топографических объектов в естественном свете.
• Проведено формирование перечня технических требований и разработка проекта ТЗ на ОКР по теме «Создание дистанционного пассивного оптического измерителя интегральной скорости поперечного ветра».
• Разработан проект ТЗ на ОКР по теме «Создание микроимпульсного лидара нового поколения».
• Оформлены документы на регистрацию РИД .
• Разработаны технические требования на узлы оптико механического блока микроимпульсного лидара нового поколения.
• Проведены эксперименты с LMCT лидаром для определения возможностей и точности разработанных методов и технологий измерения параметров турбулентных ветровых полей и техногенных ветровых структур для микроимпульсных лидаров.
• Выполнено сравнение с результатами экспериментов с лидаром «Stream Line», выполненных российскими участниками проекта.

В соответствии с планом-графиком исполнения обязательств и техническим заданием все поставленные задачи выполнены полностью.