<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">caht</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Научный вестник МГТУ ГА</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Civil Aviation High Technologies</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2079-0619</issn><issn pub-type="epub">2542-0119</issn><publisher><publisher-name>Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.26467/2079-0619-2019-22-4-100-108</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">caht-1567</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>AVIATION, ROCKET AND SPACE TECHNOLOGY</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Поляризационные методы для определения и визуализации комплексной диэлектрической проницаемости в вопросах дистанционного зондирования</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Polarization method for determination and visualization of complex permittivity in remote sensing issues</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Лигхарт</surname><given-names>Л. П.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Ligthart</surname><given-names>L. Р.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Лигхарт Лео Петрус - доктор философских наук</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Leo P. Ligthart - PhD, Delft University of Technology, International Research Centre for Tele-communications-Transmission and Radar</p></bio><email xlink:type="simple">l.p.ligthart@its.tudelft.nl</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Козлов</surname><given-names>А. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kozlov</surname><given-names>A. I.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Козлов Анатолий Иванович - доктор физико-математических наук, профессор кафедры технической эксплуатации радиоэлектронного оборудования воздушного транспорта МГТУ ГА</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Anatoliy I. Kozlov - Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor of Technical Maintenance of Radio Electronic Equipment of Air Transport Chair</p></bio><email xlink:type="simple">vilandes@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Логвин</surname><given-names>А. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Logvin</surname><given-names>A. I.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Логвин Александр Иванович - доктор технических наук, профессор кафедры управления воздушным движением МГТУ ГА</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Alexander I. Logvin - Doctor of Technical Sciences, Professor of the Air Traffic Management Chair</p></bio><email xlink:type="simple">vilandes@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Автин</surname><given-names>И. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Avtin</surname><given-names>I. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Автин Игорь Викторович - аспирант кафедры технической эксплуатации радиоэлектронного оборудования воздушного транспорта МГТУ ГА</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Igor V. Avtin - Post-graduate student of Technical Maintenance of Radio Electronic Equipment of Air Transport Chair</p></bio><email xlink:type="simple">igarrykavt@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Делфтский технологический университет</institution><country>Нидерланды</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Delft University of Technology</institution><country>Netherlands</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Московский государственный технический университет гражданской авиации</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Moscow State Technical University of Civil Aviation</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2019</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>22</day><month>08</month><year>2019</year></pub-date><volume>22</volume><issue>4</issue><fpage>100</fpage><lpage>108</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Лигхарт Л.П., Козлов А.И., Логвин А.И., Автин И.В., 2019</copyright-statement><copyright-year>2019</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Лигхарт Л.П., Козлов А.И., Логвин А.И., Автин И.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Ligthart L.Р., Kozlov A.I., Logvin A.I., Avtin I.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1567">https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1567</self-uri><abstract><p>При использовании дистанционных радиофизических методов в задачах мониторинга окружающей среды центральное место принадлежит решению задач определения ее электрофизических характеристик, т. е. диэлектрической проницаемости е, проводимости о (комплексной диэлектрической проницаемости εк). Дистанционно определенное тем или иным способом значение гк в дальнейшем служит основой для определения физических характеристик исследуемой среды: температура, влажность, соленость, твердость и т. д. В работе предлагается метод дистанционного определения комплексной диэлектрической проницаемости на основании относительных амплитудно-фазовых отношений в ортогональных по поляризации каналам приемника радиолокационной станции (определение поляризационного фазора). Знание поляризационного фазора дает возможность однозначно определить как диэлектрическую проницаемость, так и проводимость исследуемой поверхности. Последнее отражено в виде ряда универсальных графиков, позволяющих непосредственно интерпретировать физические характеристики поверхностей. Показывается, как поляризационный фазор отображается на KLL-сфере. Кроме того, исследуется траектория фазора на этой сфере при изменении физических характеристик исследуемой поверхности. Случайный характер локальных изменений электрофизических свойств исследуемой поверхности приводит к случайным флуктуациям поляризационного фазора. В работе находятся двумерная плотность распределения диэлектрической проницаемости и проводимости, а также соответствующие одномерные плотности. Приводится графическая иллюстрация полученных соотношений.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>When using remote radiophysical methods in problems of monitoring the environment, the central place belongs to solving problems of determining its electrophysical characteristics, i.e. dielectric permittivity e, conductivity c (complex permittivity ek). The complex dielectric permittivity e, determined in one way or another, serves as the basis for determining the physical characteristics of the medium under study: temperature, humidity, salinity, hardness, etc. The method for remote determination of complex dielectric permittivity is proposed based on relative amplitude-phase relations in the radar receiver channels (orthogonal in polarization) (we call it determination of the polarization phasor). Knowledge of the polarization phasor makes it possible to determine uniquely both the permittivity and the conductivity of the surface under investigation. The latter is presented in the form of a series of universal graphs which allow one to directly interpret the physical characteristics of surfaces. It shows how the polarization phasor is placed on the KLL-sphere. In addition, the trajectory of the phaser on this sphere is investigated in the case when the physical characteristics of the investigated surface change. The random nature of local changes in the electrophysical properties of the surface under study leads to random fluctuations of the polarization phasor. The paper contains a two-dimensional density distribution of the permittivity and conductivity, as well as the corresponding one-dimensional densities. A graphic illustration of the relations obtained is given.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>поляризация</kwd><kwd>дистанционное зондирование</kwd><kwd>комплексная диэлектрическая проницаемость</kwd><kwd>коэффициенты Френеля</kwd><kwd>амплитудно-фазовое соотношение</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>polarization</kwd><kwd>remote sensing</kwd><kwd>complex permittivity</kwd><kwd>KLL-sphere</kwd><kwd>Fresnel coefficients</kwd><kwd>amplitude-phase ratio</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kozlov A.I., Logvin A.I., Ligthart L.P. New method of complex permittivity determination in remote sensing problems // PIERS’98. Nantes, France. 1998. P. 1212.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kozlov, A.I., Logvin, A.I. and Ligthart, L.P. (1998). New method of complex permittivity determination in remote sensing problems. PIERS’98, Nantes, France, pp. 1212.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Поздняк С.И., Мелитицкий В.А. Введение в статистическую теорию поляризации радиоволн. М.: Сов. Радио, 1974. 479 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pozdniak, S.I. and Meletitsky, V.A. (1974) Vvedeniye v statisticheskuyu teoriyu polyati-zatsii radiovoln [Introduction in the statistical theory of polarization of radio waves]. Moscow: So-vetskoye radio. 479 р. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Козлов А.И., Логвин А.И., Сарычев В.А. Поляризация радиоволн. Кн. 3. Радио-поляриметрия сложных по структуре сигналов. М.: Радиотехника, 2008. 688 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kozlov, A.I., Logvin, A.I. and Sarychev, V.A. (2008). Polyarizatsiya radiovoln. Kn. 3. Radiopolyarimetriya slozhnykh po strukture signalov [Polarization of radio waves. Radio polarimetry of signals of complex structure]. Moscow: Radiotekhnika, 688 р. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Справочник по радиолокации. В 2-х кн. Кн. 1 / под ред. М.И. Сколника. М.: Техносфера, 2014. 672 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Spravochnik po radiolokatsii. V 2-kh kn. Kn. 1 [Handbook of radar. Book 1]. (2014). Ed. M.I. Skolnik. Moscow: Tekhnosfera, 672 р. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Справочник по радиолокации. В 2-х кн. Кн. 2 / под ред. М.И. Сколника. М.: Техносфера, 2014. 680 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Spravochnik po radiolokatsii. V 2-kh kn. Kn. 2 [Handbook of radar. Book 2]. (2014). Ed. M.I. Skolnik. Moscow: Tekhnosfera, 680 р. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kozlov A.I., Ligthart L.P., Logvin A.I. Mathematical and physical modeling of microwave scattering and polarimetric remote sensing. Monitoring the earth's environment using polarimet-ric radar: formulation and potential applications. Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 2001. 410 р.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kozlov, A.I., Ligthart, LP. and Logvin, A.I. (2001). Mathematical and physical modeling of microwave scattering and polarimetric remote sensing. Monitoring the earth's environment using polarimetric radar: formulation and potential applications. Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 410 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Островитянов Р.В., Басалов Ф.А. Статистическая теория радиолокации протяженных целей. М.: Радио и связь, 1982. 260 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ostrovityanov, R.V. and Basalov, F.A. (1982). Statisticheskaya teoriya radiolokatsii pro-tyazhennykh tseley [Statistical theory of the radar of extended targets]. Moscow: Radio i svyaz, 260 р. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кондратенков Г.С., Фролов А.Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли: учебное пособие. М.: Радиотехника, 2005. 280 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kondratenkov, G.S. and Frolov, A.Yu. (2005). Radiovideniye. Radiolokatsionnyye siste-my distantsionnogo zondirovaniya Zemli [Radio broadcasting. Radar systems for remote sensing of the Earth]. Uchebnoyeposobiye [Training manual]. Moscow: Radiotekhnika, 292 р. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Биард Р.У., Мак Лэйн Т.У. Малые беспилотные летательные аппараты: теория и практика: пер. с англ. М.: Техносфера, 2015. 120 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Biard, R.U. and Mak, Lejn T.U. (2015). Malyye bespilotnyye letatelnyye apparaty: teoriya i praktika [Small unmanned aerial vehicles: theory and practice]. Per. s angl. Moscow: Tekhnosfera, 120 р. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Обнаружение, распознавание и определение параметров образов объектов. Методы и алгоритмы / под ред. А.В. Коренного. М.: Радиотехника, 2012. 112 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Obnaruzheniye, raspoznavaniye i opredeleniye parametrov obrazov obektov. Metody i al-goritmy [Detection, recognition and definition of the parameters of objects images. Methods and algorithms]. (2012). Ed. A.V. Korennoj. Moscow: Radiotekhnika, 112 р. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Маслов В.Ю. Пеленгование протяженных объектов с использованием ортогонально поляризованных электромагнитных волн // Научный Вестник МГТУ ГА. 2006. № 107. С. 68-72.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Maslov, V.Yu. (2006). Pelengovaniye protyazhennykh obektov s ispolzovaniyem ortogo-nalnopolyarizovannykh elektromagnitnykh voln [Direction finding of extended objects using orthogonally polarized electromagnetic waves]. The Scientific Bulletin of the Moscow State Technical University of Civil Aviation, no. 107, pp. 68-72. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Маслов В.Ю. Дифференциальная радиополяриметрия при отражении электромагнитных волн от двух объектов // Научный Вестник МГТУ ГА. 2005. № 93. С. 116-119.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Maslov, V.Yu. (2005). Differentsialnaya radiopolyarimetriya pri otrazhenii elektromagnitnykh voln ot dvukh obektov [Differential radio polarimetry in the reflection of electromagnetic waves from two objects]. The Scientific Bulletin of the Moscow State Technical University of Civil Aviation, no. 93, pp. 116-119. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Радиоэлектронные системы. Основы построения и теория: справочник / под ред. Я.Д. Ширмана. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Радиотехника, 2007. 340 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Radioelektronnyye sistemy. Osnovy postroyeniya i teoriya [Radioelectronic systems. Fundamentals of construction and theory]. (2007). Spravochnik [Reference book]. Ed. Ya.D. Shirman. 2-e izd., pererab. i dop. [2nd edition, revised and added]. Moscow: Radiotekhnika, 340 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Верба В.С. Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения. Принципы построения, проблемы разработки и особенности функционирования. М.: Радиотехника, 2014. 525 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Verba, V.S. (2015). Aviatsionnyye kompleksy radiolokatsionnogo dozora i navedeniya. Printsipy postroyeniya, problemy razrabotki i osobennosti funktsionirovaniya [Aviation complexes of radar surveillance and guidance. Principles of construction, problems of designing and features of functioning]. Moscow: Radiotekhnika, 525 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Канащенков А.И., Меркулов В.И., Самарин О.Ф. Облик перспективных бортовых радиолокационных систем. Возможности и ограничения. М.: ИПРЖР, 2002. С. 8-18.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kanaschenkov, A.I., Merkulov, V.I. and Samarin, O.F. (2002). Oblik perspektivnykh bortovykh radiolokatsionnykh sistem. Vozmozhnosti i ogranicheniya [The appearance of perspective on-board radar systems. Possibilities and limitations]. Moscow: IPRZHR, pp. 8-18. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
