Способ определения оптических характеристик атмосферы

Способ определения оптических характеристик атмосферы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

звз1з

Союз Советских

Социалистических

Республик, 1 "1

ОП ИСАН.к

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено18.03.75 (21) 2114086/10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано05.12.76.Бюллетень ¹45 (45) Дата опубликования описания16.03.77 (51) М. Кл.о

G 01 4/ 1/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изаоретений и открытий (53) УДК 551.508.92 (088.8) (72) А.вторы изобретения (71) Заявитель

Институт оптики атмосферы Сибирского отделения АН СССР (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

АТМОСФЕРЫ

Изобретение относится к способам определения оптических характеристик атмосферы, используемым в метеорологии, в частности в измерителях прозрачности атмосферы.

Известен способ определения оптических характеристик атмосферы путем про— пускания через слой атмосферы излучения оптического диапазона и приема рассеянной под некоторым углом в обратном направлении световой энергии 12, 31

Недостатком этого способа является высокая точность, так как он не учитывает пространственной неоднородности атмосферы.

Известен также способ определения оптических характеристик атмосферы путем излучения навстречу друг другу зондирующих импульсов и измерения рассеянных в обратном направлении общим рассеивающим объемом потоков излучения в точках расположения излучателей.

Об измеряемом параметре судят по произведению интенсивностей встречных эхо-сигналов от общего рассеивающего объема. При этом полное ослабление излучения вдоль TpBccbl зондирования определяется отношением интенсивностей эхосигналов ст рассеивающего объема, расположенного у любого из концов трассы.

Такой способ не обеспечивает однозначности измерения лидарного отношения на различнь х вь сота:. в условиях оптически неоднород:-.î:i атмосферь:, так как не обес-!

О печивает одновременного измерения вдоль трассы зондирования коэффициента общего рассеяния. Под лидарным отношением понимается коэффициент обратного рассеяния к общему коэффициенту рассеяния в каж15 дом разрешаемом по дальности рассеивающем объеме. Необходимость определения полного ослабления вдоль трассы зондирования влечет за собой дополнительныепогрешности в измерении коэффициента об20 ратного рассеяния, Белью изобретения является повышение точности измерения, что позволяет производить пространственный контроль в верти25 кальной плоскости лидарного отношения в

538313 условиях оптически неоднородной атмосферы.

Для этого излучают навстречу друг другу зондирующие импульсы и измеряют рассеянные в обратном направлении общим рассеивающим объемом потока излучения в точках расположения излучателей, причем световые импульсы направляют под постоянным углом 135 друг к другу одновременно регистрируют потоки, рассеянные под углом 45 относительно своего первоначального направления, и по отношению произведений сигналов обратного рассеяния к произведению встречных сигналов определяют лидарное отношение.

Выполнение предложенного способа заключается в том, что на концах измерительной трассы располагают оптические моностатические локаторы и производят излучение зондирующих сигналов под углом

„о

135 навстречу друг другу, который сохранчется постоянным в процессе проведения измерений. При этом, в месте пересечения конусов излучения источников обра25 зуется общий рассеивающий объем для обоих локаторов.

Для измерения общего коэффициента рассеяния рассеивачющего объема и устранения необходимости учета ослабления излучения до этого объема цроизводчт измерение вел>чины сигнала, рассеянного в на„о правлении 45 от первоначального, тесным образом связанного с величиной общего коэффициента рассеяния.

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализуюшего способ.

На концах измерительной трассы располагаются источники излучения 1 и 2.

Рядом с источниками излучения располагаются фотоэлектрические приемники 3 и

4, с углами поля зрения целиком охватываюпими общий рассеивающий объем. Блок запуска 5 обеспечивает попеременное включение источников 1 и 2.

От источника 1 световой поток направляют в общий рассеивающий объем. При этом часть излучаемого источником светового потока, минуя атмосферу, направляют на фотоприемник 6 и используют для определения дальности до общего рассеивающего объема, электрический сигнал с фотоприемника запускает регистрирующие устройства 7 и 8. Рассеянный в обратном направ-щ лении от общего рассеивающего объема световой поток поступает на приемник 3 и далее на регистрирующее устройство 7.

Рассеянный под углом 45 от первоначального направления световой поток по- у ступает на фотоэлектрический приемник 4 и далее на регистрирующее устройство 8В дальнейшем сигналы с регистрирующих устройств 7 и 8 направляют в счетное устройство 9, где вычисляется их отношение.

После поступления сигнала на фотоприемник 4 блок запуска 5 подает запускающий импульс на источник 2.

При этом часть излучаемого источником светового потока, минуя атмосферу, направляют на фотоприемник 10 и используют для определения дальности до общего рассеивающего объема.

Электрический сигнал с фотоприемника

10 запускает регистрирующие устройства 8 и 7. Рассеянный в обратном направлении от общего рассеивающего объема световой поток поступает на приемник 4 и далее на регистрирующее устройство 8. о

Рассеянный под углом 45 ог первоначального направления световой поток поступает на фотоэлектрический приемник 3 и далее на регистрирующее устройство 7.

В дальнейшем сигналы с регистрирующих устройств 7 и 8 направляют в счетное устройство 9, где вычисляется их отношение.

Полученные отношения перемножаются в счетном устройстве 9, и сигнал на выходе этого устройства будет однозначной функцией лидарного отношения.

Такие измерения производят, перемещая рассеивающий объем с шагом, равным его протяженности ло дуге окружности, центр которой находится на линии, соединяющей источники, сохраняя при этом угол между лучами постоянным.

Предлагаемый способ позволяет определять высотный ход лидарного отношения в оптически неоднородной атмосфере.

Отсутствие необходимости учета влияния прозрачности атмосферы, расположенной между локаторами и зондирующим объемом атмосферы, позволяет повысить точность измерений. Это обстоятельство весьма существенно при измерениях в приземном слое, где атмосфера наиболее оптически неоднородна.

Формула изобретения

Способ определения оптических характеристик атмосферы путем излучения навстречу друг другу зондирующих импульсов и измерения рассеянных в обратном направленйи общим рассеивающим объемом

538313

Составитель В. Маркелов

Редактор В. Кожемякин Техред А. Демьянова Корректор В. Зорина

Заказ 5716/27 Тираж 686 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 потоков излучения в точках расположения излучателей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, световые импульсы направляют под постоянным углом 135 друг к другу, о одновременно регистрируют рассеянные под о углом 45 относительно своего первоначального направления потоки и по отношению произведений сигналов обратного рассеяния к произведению встречных сигналов определяют лидарное отношение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. СССР ¹: 63061 кл.

G 01 4l 1/00 от 11.G6.71.

2. Авт. св. СССР N 203982 кл.

С Ol и 21/26 от 28. С9. 66.

3. Патент Франции ¹ 1 335 1 1 3 кл.

& 01 К 4 от 05.07.62.