Метеорологическая радиолокационная станция для температурно- ветрового зондирования атмосферы при помощи радиозондов с активным ответом по дальности

Метеорологическая радиолокационная станция для температурно- ветрового зондирования атмосферы при помощи радиозондов с активным ответом по дальности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ РАДИОЛОКАЦИОННАЯ СТАНЦИЯ ДЛЯ ТЕШЕРАТУРНО-ВЕТ- РОВОГО ЗОНДИРОВАНИЯ АТМОСФЕРЫ ПРИ ПОМОЩИ РАДИОЗОНДОВ .с АКТИВНЫМ ОТВЕТОМ ПО .ЦАЛЬНОСТИ, содержащая направленную приемо-пёредающую антенну, переключатель "прием-передача", пе-- редатчик, модулятор, приемник, систему дальности, отсчетное устройство системы дальности и генератор импульсов запуска передатчика, один из выходов которого соединен с системой дальности, а другой - с передатчиком, отлича,ющаяся тем, что, с целью уменьшения мертвой_ зоны, при сопровождении радиозондов на малых дальностях, до величины, обусловленной лишь длительностью зондирующего импульса, она снабжена дополнительным передатчиком, мощность которого меньше мощности основного передатчика, модулятором дополнительного передатчика, слабонаправ- •ленной антенной, соединенной с выходом дополнительного передатчика,коммутатором импульсов запуска передатчика с управляющим и сигнальным входами и двумя раздельными сигнальными выходами, а также функциональным преобразователем, реализующим зависимость типа единичного скачка, выраженную формулой(f) =К-е (D - Вд) ,''«-4,)=(?SHD.^S:]- —функция от аргумента (D-D^); D - текущее значение наклонной дальности;В„ - некоторое фиксированное зна-„очение наклонной дальности, выполнен- '«gным, например, в виде профильного кулачка, установленного на валу шкального механизма электромеханической системы дальности, причем вход функционального преобразователя соединен с отсчетным устройством системы дальности, его выход соединен с управляющим входом коммутатора импульсов запуска передатчика, сигнальный вход коммутатора импульсов запуска соединен с выходом генератора импульсов запуска, его сигнальные выходы соединены соответственно с входами модуляторов основного и дополнительного передатчиков, причем при наличии на управляющем входе коммутатора импульсов запуска "нулевого" сигнала его сигнальный вход соединен с тем из сигнальных выходов, который соединен с входом модулятора дополнительного передатчика.(ЛсоО1о»N^

ЛМ,ьФ, В Е;.-- ОЕСР Фвн)Щ "ч чЫ:МФ г ВФ(м(М ъ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 409564 А (д1) 4 G О1 S 13/95

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ () =Кe (D D), ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITMA (21) 1691850/26-09 (22) 30.08.71 (46) 30.10.86. Бюл. ¹ 40 (72) Я,Х. Черноброд, Ю.В.. Нейман и В.И. Нестеренко (53) 621.396.933.25(088.8) (54) (57) МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ РАДИОЛОКАЦИОННАЯ СТАНЦИЯ ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРНО-BE 1РОВОГО ЗОНДИРОВАНИЯ АТМОСФЕРЫ ПРИ

ПОМОЩИ РАДИОЗОНДОВ .С АКТИВНЫМ ОТВЕТОМ ПО ДАЛЬНОСТИ, содержащая направ% ленную приемо-передающую антенну, переключатель прием-передача, пе-, редатчик, модулятор, приемник, систему дальности, отсчетное устройство системы дальности и генератор импульсов запуска передатчика, один иэ выходов которого соединен с системой дальности, а другой — с передатчиком, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения мертвой эоны, при сопровождении радиозондов на малых дальностях, до величины, обусловленной лишь длительностью зондирующего импульса, она снабжена дополнительным передатчиком, мощность которого меньше мощности основного передатчика, модулятором дополнительного передатчика, слабонаправленной антенной, соединенной с выходом дополнительного передатчика,коммутатором импульсов запуска передатчика с управляющим и сигнальным входами и двумя раздельными сигнальными выходами, а также функциональным преобразователем, реализующим зависимость типа единичного скачка, выраженную формулой где () — выходной параметр преобразователя;

К вЂ” масштабный коэффициент;

e(DD ) =

ГО при DcD,7 единичная 1 ... D D,) функция от аргумента (1)-Р );

D — текущее значение наклонной дальности;

D — некоторое фиксированное энао

И чение наклонной дальности, выполнен- ю ным, например, в виде профильного кулачка, установленного на валу шкаль- Ц / ного механизма электромеханической системы дальности, причем вход функционального преобразователя соединен Я с отсчетным устройством системы дальности, его выход соединен с управляющим входом коммутатора импульсов за- >фью пуска передатчика, сигнальный вход () коммутатора импульсов запуска соеди- Я нен с выходом генератора импульсов запуска, его сигнальные выходы сое- ф ) динены соответственно с входами моду— ляторов основного и дополнительного передатчиков, причем при наличии на управляющем входе коммутатора импульсов запуска "нулевого сигнала его сигнальный вход соединен с тем из Д3Ь сигнальных выходов, который соединен с входом модулятора дополнитель— ного передатчика.

3 409564

Известны метеорологические радио- 1нен C выходом генера локационные станции (РЛС) для темпера- запуска, его сигнал турно-ветрового зондирования атмосфе- динены соответственн ры путем сопровождения радиозондов, дуляторов основного транспортируемых газонаполненными ша- 5 ного передатчиков, и рами-пилотами. Однако минимальная даль- чии на управляющем в ность действия таких РЛС, начиная с ра импульсов запуска которой производится уверенное авто- сигнала его сигнальн сопровождение радиозонда по дальнос- чен к таму из сигнал ти (мертвая зона РЛС), составляет 10 который соединен с в

900 — 2300 м. Наличие большой мерт- дополнительного пере вой зоны приводит к потере данных о На чертеже предст распределении ветра, температуре, ма предлагаемой мете других метеопараметров в нижнем слое РЛС. атмосферы толщиной до 1,5 км. В РЛС входят моду

30

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что с целью уменьшения мертвой зоны при опровождении радиозондов на малых дальнос- 20 тях до величины, обусловленной лишь длительностью зондирующего импульса, РЛС снабжена дополнительным передатчиком, мощность которого меньше мощности основного передатчика, модулятором дополнительного передатчика, слабонаправленной,антенной, соединенной с выходом дополнительного передатчика, коммутатором импульсов запуска передатчика с управляющим и сигнальным входами и двумя раздельными сигнальными выходами, а также функциональным преобразователем, реализующим зависимость типа единичногс скачка, выраженную формулой 35 тора импульсов ьные выходы соео с входами мои дополнительричем при налиходе коммутатонулевого

ый вход подклюьных выходов ходом модулятора датчика. авлена блок-схеорологической лятор 1 дополнительного передатчика 2, вспомогательная слабонаправленная антенна 3, направленная приемо-передающая антенна 4, модулятор 5 основного передатчика 6, переключатель 7 "прием-передача", коммутатор 8 импульсов запуска передатчика с управляющим -и сигнальным входами и двумя раздельными сигнальными выходами, генератор 9 импульсов запуска передатчика, приемник 10, функциональный преобразователь 11, система 12 дальности, отсчетное устройство 13 системы дальности

РЛС работает следующим образом.

Выпускаемый в непосредственной близости от РЛС радиозонд поднимается за счет подъемной силы шара-пилота и сносится в направлении ветра.

До момента, пока наклонная дальность у =Ê e(D D,), где — выходной параметр преобразователя; 40

К вЂ” масг1табный коэффициент;

ГОприР(Р е(Р-Р,) = 1 > — единич 1 при Р >Р, на функция от аргумента (Р-Р,);

D — - текущее значение наклонной 45 дальности;

D — некоторое фиксированное энао чение наклонной дальности, выполненным, например, в виде профильного кулачка, установленного на валу шкального механизма электромеханической системы дальности. Вход функционального преобразователя соединен с отсчетным устройством системы даль» ности, его выход соединен с управляю« 55 щим входом коммутатора импульсов запуска передатчика, сигнальный вход

1коммутатора импульсов запуска соедимежду РЛС и зондом не достигнет некоторой заранее выбранной величины

D„, функциональный преобразователь

11, соединенный с отсчетным устройством системы 12 дальности, находится в состоянии, при котором на его выходе имеется сигнал, условно называемый сигналом "нулевого" состояния или просто "нулевым" сигналом. Выход функционального преобразователя 11 соединен с управляющим входом коммутатора 8 импульсов запуска. При подаче на управляющий вход этого коммутатора "нулевого" сигнала сигнальный вход коммутатора соединен с тем из сигнальных выходов, который подключен к модулятору 1 дополнитель- ного передатчика 2. При этом импульсы запуска с выхода генератора 9 импульсов запуска через коммутатор 8 поступают только на вход модулятора

1 дополнительного передатчика 2. Мощность, генерируемая дополнительным

64 4 сот 100-150 м и ниже (при удалении точки выпуска зонда от РЛС).

При достижении текущей наклонной дальности значения D функциональный

1l преобразователь 11 переходит из нулевого" состояния в "единичное", при

tt котором на его выходе емеется единичный" сигнал. При подаче на управляющий вход коммутатора 8 импульсов запуска "единичного" сигнала сигналь- . ный вход коммутатора соединен с тем сигнальным выходом, который подключен к модулятору 5 основного передатчика 6. При этом импульсы запуска с выхода генератора 9 импульсов запуска через коммутатор 8 поступают только на вход модулятора 5 основного передатчика 6. Таким образом, с момента достижения зондом дальности D (превышающей максимально возможную величину мертвой зоны) запросные импульсы дальности генерируются основным передатчиком 6 и излучаются направленной приемо-передающей антенной 4. При этом возникает мертвая зона, однако зонд уже находится за ее пределами, и наличие мертвой зоны не сказывается: на дальнейшем процессе зондирования.

3 4095 передатчиком, излучается соединенной с передатчиком слабонаправленной антенной 3. Эта мощность недостаточна для того, чтобы сигналы, отраженные от местных предметов и принятые основной антенной 4, перегрузили приемник 10; в то же время мощности, излучаемой антенной 3, достаточно для того, чтобы передатчик радиозонда, работающий в режиме сверхрегенератив- 1О ного ответчика по дальности, давал устойчивый ответ по дальности.

Таким образом, при условии, что наклонная дальность до зонда меньше фиксированной величины Do, работает !5 дополнительный передатчик 2, и не работает основной передатчик 6 ° Пробоя и последующей деионизации переключателя 7 "прием-передача" не происходит. Следовательно, в предлагаемой 20

РЛС при D (D отсутствуют все три фактора, вызывающие мертвую зону. При этом телеметрические данные, поступающие с зонда на приемник 10, чочнопривязаны к текущим координатам зон- 25 да, включая наклонную дальность, что и обеспечивает надежное зондирование нижнего слоя атмосферы, начиная с выРедактор Е Караулова Техред Л.Сердюкова

Корректор Г. Решетник

Заказ 5843/3 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4