Техника и методика геофизического эксперимента : сборник научных трудов / Рос. акад. наук, Кол. науч. центр, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : [б. и.], 2003. – 194 с.
покрывала два выборочных шага. Чтобы минимизировать шум, отражательная резкость N r должна быть выбрана равной 2N. Таким образом, в этом алгоритме разрешение ИФП полностью определяется шагом выборки и только косвенно связано с его отражательной резкостью, которая определяет ошибки в результирующем спектре относительно ошибок в данных. Сравнение этих двух типов алгоритмов с алгоритмом, применяемым нами, позволяет сделать следующие выводы о причинах больших ошибок в наших измерениях: 1). Рабочая точка эксплуатируемого нами ИФП, имеющего пластины с коэффициентом отражения R = 0.92, весьма далека от оптимальной, дающей наименьшие ошибки в определении скорости ветра и температуры, так как его отражательная резкость NR ~ 38 в 2.7 раза больше оптимальной, равной 14, согласно алгоритму Эрнандеза. 2). И с точки зрения алгоритма Зипоя NR~38 чрезмерно велика, так как будет давать малые ошибки вблизи Т ~ 200 К , а при более высоких температурах ошибки будут расти. 3). Прямое "натягивание" гауссоиды по методу наименьших квадратов на амплитуды примерно двухсот пикселей ПЗС-матрицы (по сто влево и вправо от максимума), применяемое в нашем алгоритме, является сверхвыборкой и содержит много лишней информации, зашумляющей результирующий спектр. Для оценки положения максимума и полуширины спектральной линии мелкие детали крыльев ее контура не нужны. 4). В используемом нами алгоритме восстановления входного спектра по выходным данным ИФП нет критерия для выбора оптимального шага дискретизации выходных данных; шаг задан конструктивным размером пикселя используемой ПЗС-матрицы. Отсюда вытекают следующие рекомендации для уменьшения ошибок при определении температуры и скорости ветра на высотах 100-150 км из проводимых нами измерений эмиссии X = 557.7 нм: 1). Нужно снизить отражательную резкость NRиспользуемого нами ИФП, заменив в нем зеркальные пластины другими, с меньшим коэффициентом отражения (желательно с R = 0.8). При низкой резкости меньше сказывается влияние непараллельное™ и дефектов зеркальных поверхностей пластин на вид аппаратной функции и, значит, функцию передачи ИФП можно считать стандартной функцией Эйри, зависящей только от коэффициента отражения. При этом снизятся требования к точности юстировки прибора и уменьшится время накопления сигнала. Потерю разрешающей способности ИФП из-за уменьшения NRможно компенсировать уменьшением свободного спектрального интервала, увеличив высоту разделительного кольца между пластинами. 2). Нужно избавиться от избыточных погрешностей аппроксимации, порождаемых сверхвыборкой при использовании нашего алгоритма. Следует увеличивать шаг дискретизации выходных данных ИФП до тех пор, пока ошибки при восстановлении входного спектра будут уменьшаться. Эти выводы и рекомендации в феврале 2001 г. были представлены и обсуждены на 24-м ежегодном Апатитском семинаре (Kozelov, 2001) 116
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz