alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2015.22.014alternative-239Research ArticleПРОБЛЕМЫ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСАPROBLEMS OF OIL - AND - GAS COMPLEXРАДИОЛОКАЦИОННЫЙ МЕТОД ОБНАРУЖЕНИЯ ОПАСНЫХ ЛЕДОВЫХ ПОЛЕЙ С БУРОВЫХ ПЛАТФОРМ НА ШЕЛЬФАХ АРКТИЧЕСКИХ МОРЕЙRADAR SYSTEM FOR ICE CONDITION ANALYSIS FROM THE DRILLING PLATFORMS IN THE ARCTIC SHELFБаскаковА. И.BaskakovA. I.

д-р техн. наук, профессор, Национальный исследовательский университет «МЭИ» (НИУ «МЭИ», г. Москва)

DSc (engineering), professor of the Department of Radio Device and Antenna System of National Research University “Moscow Power Engineering Institute”

BaskakovAI@mpei.ruИсаковМ. В.IsakovM. V.

канд. техн. наук, начальник КБ АО Научно-производственное предприятие «Салют» (АО «НПП «Салют»)

PhD, head of Design Bureau of JSC Scientific-Production Enterprise “Salyut” (JSC “NPP “Salyut”)

isakov_mv@smp-salyut.ruЛукашенкоЮ. И.LukashenkoY. I.

канд. техн. на-ук, профессор кафедры «Радиотехнические приборы и антенные системы», Национальный исследовательский университет «МЭИ», (НИУ «МЭИ)

PhD, professor of the Department of Radio Device and Antenna System of National Research University “Moscow Power Engineering Institute”

BaskakovAI@mpei.ruПермяковВ. А.PermyakovV. A.

д-р физ.-мат. наук, профессор, Национальный исследовательский университет «МЭИ»

DSc (physics and mathematics), professor of the Department of Radio Device and Antenna System of National Research University “Moscow Power Engineering Institute”

BaskakovAI@mpei.ruСмирновЕ. П.SmirnovE. P.

канд. техн. наук, начальник сектора в АО «Всероссийском научно-исследовательском институте радиотехники» (АО «ВНИИРТ», г. Москва)

PhD, head of the SC department “All Russian Research Institute of Radio Engineering” (SC “ARRIRE”)

evgenii.p.smirnov@gmail.comФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ» РФ 111250, Москва, ул. Красноказарменная, 14РоссияNational Research University “Moscow Power Engineering Institute” 14 Krasnokazarmennaya st., Moscow, 111250 Russian FederationRussian FederationКБ АО Научно-производственное предприятие «Салют» (АО «НПП «Салют») РФ 111250, Москва, ул. Плеханова, 6РоссияJSC Scientific-Production Enterprise “Salyut” (JSC “NPP “Salyut”) 6 Plekhanov st., Moscow, 111250 Russian FederationRussian FederationАО «Всероссийский научно-исследовательский институт радиотехники» (АО «ВНИИРТ») РФ 105082, г. Москва, ул. Большая Почтовая, 22РоссияSC department “All Russian Research Institute of Radio Engineering” (SC “ARRIRE”, Moscow) 22 Bolshaya Pochtovaya st., Moscow, 105082 Russian FederationRussian Federation201511042016022124132Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20162016Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/239

Рассмотрен радиолокационный метод разведки ледовой обстановки в районах эксплуатации нефтегазовых объектов, основанный на измерении высоты неровностей рельефа ледовой поверхности, дальности, скорости и направлении его движения. Данная информация, благодаря использованию известных эмпирических соотношений высоты рельефа ледового поля над уровнем моря, его толщины и рельефа подводной части, может использоваться для качественной оценки состояния, толщины и потенциальной опасности ледовых полей. Обосновывается выбор основных параметров и приводится описание работы РЛ комплекса, использующего два режима: в первом режиме проводится оценка по интерферометрической разности фаз сигналов, приходящих с разнесенных в пространстве антенн комплекса, топографических высот неровностей поверхности, а во втором режиме оценивается одновременно скорость по величине доплеровского сдвига и дальность. Представлены результаты исследований влияния параметров зондирующего сигнала на качество радиоинтерферометрических измерений, а также результаты имитационного моделирования работы радиоинтерферометрического режима.

Surface-based radar system can be used for remote sensing of characteristics of sea arctic ice fields, such as speed and direction of ice motion, distance to an ice floe and thickness of ice. For this purpose, we offered multi-channel coherent interferometric radar system that operates on one wavelength (8 mm). The radar system is design to use pulse (with wide bandwidth) compression techniques, coherent integration, doppler and interferometric processing to obtain high loop sensitivity and high resolution on speed, range and altitude. Radar data are acquired line by line while rotating the transmitting and receiving antennas about a vertical axis. In this article the design, measurement principles, simulation results and characteristics of surface-based radar are presented.

радиолокатор контроля ледовой обстановки морского базированиядистанционное зондированиеразностно-фазовая интерферометрияцифровая обработка сигналоврадиолокационная станцияa radar for monitoring ice conditions of marine orientationa remote sensingphase-difference interferometrydigital signal processingradar systemReferencesHartl Ph. Application of interferometric SAR-data of the ERS-1 mission for high resolution topographic terrain mapping // IEEE, Trans. Geoscience and Remote Sensing. 1991. Vol. 28, No 1. P. 8–14.Hartl Ph. Application of interferometric SAR-data of the ERS-1 mission for high resolution topographic terrain mapping. IEEE, Trans. Geoscience and Remote Sensing, 1991, vol. 28, no. 1, pp. 8–14 (in Eng.).Елизаветин И.В., Ксенофонтов Е.А. Результаты экспериментального исследования возможности прецизионного измерения рельефа Земли интерференционным методам по данным космического РСА // Исследование Земли из космоса. 1996. No 1. С. 75–90.Elizavetin I.V., Ksenofontov E.A. Rezultaty èksperimentalnogo issledovaniâ vozmožnosti precizionnogo izmereniâ relefa Zemli interferencionnym meto-dam po dannym kosmičeskogo RSA. Issledovanie Zemli iz kosmosa, 1996, no 1, pp. 75–90 (in Russ.).Баскаков А.И., Жутяева Т.С., Лукашенко Ю.И. Локационные методы исследования объектов и сред. Учебник для вузов. М.: Издательский центр «Академия», 2011.Baskakov A.I., Zhutyaeva T.S., Lukashenko Yu.I. Lokacionnye metody issledovaniâ obektov i sred. Učebnik dlâ vuzov. Moscow: Izdatelskij centr «Akademiâ» Publ., 2011 (in Russ.).Пат. RU 2467347 С1, РФ. Способ обнаружения и высокоточного определения параметров морских ледовых полей и радиолокационная система его реализующая / Баскаков А.И., Егоров В.В., Исаков М.В., Лукашенко Ю.И., Пермяков В.А. / Заявлено 08.04.2011, №2011113486/07; Опублик. 20.11.2012; Бюл. №32, Приоритет 08.04.2011г.Baskakov A.I., Egorov V.V., Isakov M.V., Lukashenko Yu.I., Permyakov V.A. Sposob obnaruženiâ i vysokotočnogo opredeleniâ parametrov morskih ledovyh polej i radiolokacionnaâ sistema ego realizuûŝaâ. Pat. RU 2467347 S1, RF. 2012, Bul. no. 32 (in Russ.).Смирнов Е.П., Баскаков А.И., Исаков М.В., Лукашенко Ю.И. Радиолокационные методы обнаружения опасных ледовых полей в районах нефтегазодобычи на шельфах арктических морей // Сборник докладов VI Всероссийской конференции «Радиолокация и радиосвязь». Москва: JRE ИРЭ им. В.А.Котельникова РАН. 2012. Т. 2. С. 302–303.Smirnov E.P., Baskakov A.I., Isakov M.V., Lukashenko Yu.I. Radiolokacionnye metody obnaruženiâ opasnyh ledovyh polej v rajonah neftegazodobyči na šelfah ark-tičeskih morej. Sbornik dokladov VI Vserossijskoj konferencii «Radiolokaciâ i radiosvâz», Moscow: JRE IRÈ im. V.A.Kotelnikova RAN, 2012, vol. 2, pp. 302–303 (in Russ.).Смирнов Е.П., Баскаков А.И., Лукашенко Ю.И. Радиолокационная оценка ледовой обстановки с буровых платформ Арктического шельфа // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2014. № 2. С. 64–72.Smirnov E.P., Baskakov A.I., Lukashenko Yu.I. Radiolokacionnaâ ocenka ledovoj obstanovki s burovyh platform Arktičeskogo šelfa. Radiotehničeskie i telekommunikacionnye sistemy, 2014, no. 2, pp. 64–72 (in Russ.).Баскаков А.И, Исаков М.В., Егоров В.В., Махалов А.М., Михайлов М.С., Пермяков В.А.Проблемы радиолокации морских льдов с буровых платформ в Арктике // Журнал радиоэлектроники (электронный журнал). 2014. № 7. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/jul14/9/text.pdf.Baskakov A.I, Isakov M.V., Egorov V.V., Mahalov A.M., Mihajlov M.S., Permyakov V.A. Problemy radiolokacii morskih ldov s burovyh platform v Arktike. Žurnal radio-èlektroniki (èlektronnyj žurnal), 2014, no. 7. Available at: http://jre.cplire.ru/jre/jul14/9/text.pdf (in Russ.).Strozzi Tazio, Werner Charles, Wiesmann Andreas, Wegmüller Urs. Topography Mapping With a Portable Real-Aperture Radar Interferometer // IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters. 2012. Vol. 9, No 2. P. 277–281.Strozzi Tazio, Werner Charles, Wiesmann An-dreas, Wegmüller Urs. Topography Mapping With a Portable Real-Aperture Radar Interferometer. IEEE Geo-science and Remote Sensing Letters, 2012, vol. 9, no 2, pp. 277–281 (in Eng.).Timco G.W., Burden R.P. An analysis of the shapes of sea ice ridges // Cold. Reg. Sci. and Tecnol. 1997. Vol. 25. P .65–77.Timco G.W., Burden R.P. An analysis of the shapes of sea ice ridges. Cold. Reg. Sci. and Tecnol., 1997, vol. 25, pp. 65–77 (in Eng.).Tucker W.B.III, Sodhi D.S., Govoni J.W. Structure of first year pressure ridge sails in the Prudhoe Bay area. In: The Alaskan Beaufort Sea, Ecosystem and Environments. Eds. P.W. Barnes, D.M. Schell, E. Reimnitz. San Diego, Calif., Academic. 1984. P. 115–136.Tucker W.B.III, Sodhi D.S., Govoni J.W. Structure of first year pressure ridge sails in the Prudhoe Bay area. In: The Alaskan Beaufort Sea, Ecosystem and Environments. Eds. P.W. Barnes, D.M. Schell, E. Reimnitz. San Diego, Calif., Academic, 1984, pp. 115–136 (in Eng.).Melling H., Riedel D.A. Development of seasonal pack ice in the Beaufort Sea during the winter of 1991–1992: A view from below // Jor. Geophys. Res. 1996. Vol. 101, No C5. P. 11975–11991.Melling H., Riedel D.A. Development of seasonal pack ice in the Beaufort Sea during the winter of 1991–1992: A view from below. Jor. Geophys. Res., 1996, vol. 101, no. C5, pp. 11975–11991 (in Eng.).Goldstein R.M., Zebker H.A., Werner C. L. Satellite radar interferometry: Two-dimensional phase unwrapping // Radio Science. 1988. Vol. 23, No 4 (July/Aug.). P. 713–720.Goldstein R.M., Zebker H.A., Werner C. L. Satellite radar interferometry: Two-dimensional phase unwrapping. Radio Science, 1988, vol. 23, no. 4 (July/Aug.), pp. 713–720 (in Eng.).Ghiglia D.C., and Romero L.A. Robust two-dimensional weighted and unweighted phase unwrapping that uses fast transforms and iterative methods // Journal of the Optical Society of America. 1994. Vol. 11, No 1. P. 107–117.Ghiglia D.C., and Romero L.A. Robust two-dimensional weighted and unweighted phase unwrapping that uses fast transforms and iterative methods. Journal of the Optical Society of America, 1994, vol. 11, no 1, pp. 107–117 (in Eng.).

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