МОДЕЛЬ РАССЕИВАНИЯ РАДИОВОЛН В ЛЕСНОЙ СРЕДЕ 

Санников Сергей Петрович, кандидат технических наук, доцент, кафедра автоматизации производственных процессов, Уральский государственный лесотехнический университет (Россия, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37), ssp-54@mail.ru
Побединский Владимир Викторович, доктор технических наук, профессор, кафедра сервиса и технической эксплуатации, Уральский государственный лесотехнический университет (Россия, г.Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37), pobed@e1.ru
Побединский Андрей Анатольевич, соискатель, кафедра автоматизации производственных процессов, Уральский государственный лесотехнический университета (Россия, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37), pobed@e1.ru

630.52:587/588

DOI

10.21685/2307-5538-2017-3-6

Актуальность и цели. Объектом исследования являлись участки лесной среды с различными лесонасаждениями. Предметом исследований являлись закономерности изменения величины рассеяния радиоволн в процессе радиочастотного мониторинга леса в зависимости от характеристик лесной среды, конструктивных параметров аппаратуры, параметров электромагнитного излучения и климатических условий. Цель работы заключалась в разработке модели рассеивания радиоволн в лесной среде.
Материалы и методы. Для проведения исследований в качестве научных методов использованы методы математического моделирования, теории информации и передачи сигналов, методы расчета электромагнитных полей в лесных массивах, теория эксперимента, математической статистики. Для экспериментов были разработаны методики и оборудование для лабораторных и экспериментальных исследований, которое включает датчики (метки) RFID, передатчик, антенны трех типов, приемник, компьютер и специально разработанное программное обеспечение для обработки принимаемой информации.
Результаты. Результатами являются предложенные расчетная модель распространения прямой волны в лесной среде, геометрическая расчетная модель распространения луча радиоволны в лесу и модель рассеивания радиоволн в лесной среде. Полученные результаты необходимы для проектирования систем радиочастотного мониторинга лесного фонда.  
Выводы. Полученная модель рассеивания радиоволн в лесной среде учитывает все основные влияющие параметры, дает достаточно точные результаты, адекватность модели подтверждена результатами экспериментальных исследований, поэтому результаты могут быть рекомендованы для использования при проектировании систем радиочастотного мониторинга леса.

Ключевые слова

радиочастотный мониторинг лесного фонда; рассеивание радиоволн в лесной среде; комплексная диэлектрическая проницаемость участка леса; параметры лесной среды

 Скачать статью в формате PDF

1. Зависимость падения мощности сигнала от параметров лесной среды при радиочастотном мониторинге лесного фонда / С. П. Санников, В. В. Побединский, И. В. Бородулин, М. А. Черницын, Н. С. Кузьминов // Системы. Методы. Технологии. – 2016. – № 4. – С. 181–187.
2. Пат. 2492891 Российская Федерация, МПК А62С 37/00 С1. Система обнаружения лесного пожара / Лисиенко В. Г., Санников С. П. ; заявитель и патентообладатель Екатеринбург : Урал. гос. лесотехн. ун-т. – № 2012117204/12 ; заявл. 26.04.2012 ; опубл. 20.09.2013, Бюл. № 26. – 3 с.
3. Магазинникова, А. Л. Статистические методы расчета УКВ полей в лесных районах : автореф. дис. … канд. физ.-мат. наук : 01.04.03 / Магазинникова А. Л. – Томск, 1998. – 23 с.
4. Исимару, А. Распространение и рассеивание волн в случайно-неоднородных средах : в 2 т. / А. Исимару. – М. : Мир, 1981.
5. Иванов, В. Б. Теория волн : курс лекций / В. Б. Иванов. – ркутск : Иркут. ун-т, 2006. – С. 76.
6. Лавров, В. М. Теория электромагнитного поля и основы аспространения радиоволн / В. М. Лавров ; под. ред. И. Г. Кляцкина. – М. : Связь, 1964. – 368 с.
7. Яковлев, О. И. Распространение радиоволн : учебник / О. И. ковлев, В. П. Якубов, В. П. Урядов, А. Г. Павельев ; под ред. О. И. Яковлева. – М : ЛеНАНД, 2009. – 496 с.