Способ акустического зондирования атмосферы

Способ акустического зондирования атмосферы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ6ЛИН

09) 1И) (51) 5 G Ol У I/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и автоФсномМ cBOITEllbCTEV

, ""(b)l. (*Ы

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИИ (46) 15.02.93. Бюл. Р 6 (21 ) 3736451/10 (22) 29.04.84 (7) ) Институт оптики атмосферы

С0 АН СССР (72) А.Я.Богуаевич И.H.II,Ерасненко. с

f (56) .Патент,ФРГ В 1965126, «л. G 01 Ю 1/00, 197T °

Богущевич А Я > и др. 0 возмоаности определения теипературиого профиля атмосферы методом акустического зондирования. - Иетеородогия и гидрология, !982, 9 З,.с 106-. 110. (54)(57) i СПОСОБ АКУСВИЧЕСЗИ)ГО ,.ЭОИЛИРОВАйИЯ AmOCeem II «о: сынки и исследуемую область атиос" феры акустического излучения частоты t, и приема рассеянного излу- . чения под углом 61 относительно направления посылки, о т л и c a ю- .,:. шийся тем, что, с целью повыщения точности зондирования, одновременно с акустическим излучением частоты 11 посылают дополнительное акустическое излучение частоты 1, прием которого. осуществляют под углом 0< относительно направления посыпки, отличном от угла 9» °

IIpa зтОм углы 91 и 8» выбирают из условня, что нх биссектрнссы лежат на ОднОЙ. прямой, а частОты f,, и 1»вЂ” ив условия определяемого соотнощеннем

2. Способ Ilo n. I, о т л и ч а.— ю шийся тем, что частоту 4 в течение времени посылки дополнительно подстраивают до достижения максимума козффициента корреляции с принимаемых.излучений.! 1

Изобретение относится к технике.метеорологического прнборострое» ния и может быть использовано для дистанционного измерения температуры воздуха, скорости и направления ветра в атмосфере.

Цель изобретения — повышение точности зондирования.

На фнг. 1 приведена схема зондирования, поясняющая существо способа, на фиг. 2 — структурная схема . устройства, для реализации предЛагаемого способа. В используемую область атмосферы 0 на фиг. 1 осуществляется посылка акустического излучения частоты ft по трассе Т,{ОЯ1 и частоты f по трассе Т20R . Векторами m, и и показаны йаправления ъ4 посылки излучений, а векторами и« и и направления, в которых осуществляется прием рассеянных излуче-, ний под углами рассеяния Ю{ и 6q, а — прямая, с которой совпадает орн» ентация биссектрисс углов рассеяния

8{ и 8» .

При рассеянии акустического нэпу чения на неоднородностях атмосферц иэ направления посылки m. в направ«е

1 ленин и; в области О можно выделить пространственную гармонику неодно". родностей ае, имеющую период Л е Н направление ориентации Р, М,/! ®yt для которой выполняется условие

Брэгга-Вульфа

g,*ф J(,.q ). l,((cg, л94 1, где Л{ -. длина волны акустического излучения частоты Р .

Для акустического излучения частоты Р также можно вццелить пространственную гармонику неоднородностей g q имеющую. период Л»у ддй которой ймеет место соотношение

° % {(вп л" (в {(2мн lg1

Когда 3ñ, зс» акустические излучения частот Р, и Р» будут рассеиваться фактически иа одной н той же неоднородности и прн нх когерентностн

215505 в момент посылки будут коррелированы между собой. В противном случае, учитывая, что в рассеивающем объеме все неоднородности практически некоррелированы между собой, принимаемые излучения частот f u f

{ 2 будут также некоррелированы между собой.

Коррелированность принимаемых б излучений частот f{ и f в условиях

«ф «ф { 2 когда х,. K позволяет использовать фазовый метод измерения времени прохождения акустических излучений по трассам Т,ОВ! илн T OR что позволя-!

5 ет увеличить точность определения температуры и скорости ветра, в атмосфере.

Условие а, =Ж позволяет получить требуемое соотношение между часто2б тами f, и f в виде f =f,sin(8{/2)/

/sin(9 /2), а также условие на возможные углы 8,и 9»

Учитывая, что в реальной атмосфере трассы зондирования испытывают р5 рефракционные изменения, значения углов 8, и 8» могут отличаться от тех значений, которые задаются ориентацией осей диаграммы направленности излучающих и приемных антенн.

ЗО Поэтому наряду с выбором соотношения между частотами f! и Р целесо2 образно в течение времени посылки дополйительно подстраивать частоту

Р, используя в качестве контролируемого параметра, например, максимум взаимной корреляцйи принимаемых излучений.

Устройство, реализующее способ акустического зондирования ат40 . мосферы (фиг. 2) содержит задающий генератор 1, усилитель мощности

2, передающую антенну 3, перестраиваемый по частоте генератор 4, управляемый фазовращатель 5, прием45 ную антенну 6, селективный усилитель 7, широкополосный усилитель

8, фазовращатель 9, преобразова. тель частоты lO, фазовые детекторы ° . :11 и l2 ° аналого-цифровой преоб,разователь 13; ЭВМ-!4, цнфроана5в логовый преобразователь 15.

1215505

Ф и 1

Тиран ., Поднисиое ВЙИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаскал наб., д. 4/5

Заказ 1096

Филиал IIHII "Патент", г. Уагород,. ул. Проектнал, 4

Уме. 2

Составитель В.ДосовРедактор Н.Коллда Техред Л.Иикещ . Корректор А.Знмокосов