Способ оптического зондирования атмосферы

Способ оптического зондирования атмосферы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

В зесоеаназт

aataetea-технически

Фи .М i ц 676961

Союз Советских

Социалистических

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 09.11.77 (21) 2540251/18-10 с присоединением заявки №, (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.79. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.79 (51) М. К .

G 01W 1/00

Государственный комитет (53) УДК 551 508 9 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. И. Абрамочкин, П. М. Нолле и А. А. Тихомиров (71) Заявитель Специальное конструкторское бюро научного приборостроения

«Оптика» Сибирского отделения АН СССР (54) СПОСОБ ОПТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

АТМОСФЕРЫ

Изобретение относится к области атмосферной оптики и может быть использовано в устройствах для измерения оптических и метеорологических параметров атмосферы.

Известны способы оптического зондирования атмосферы путем излучения и приема световой энергии с последующим преобразованием световых сигналов в электрические, осуществляемые при помощи лидаров 10 с разнесенными на малую базу оптическими осями светового источника и приемной системы (1).

Прием обратно рассеянного излучения ведут, используя приемную систему с постоян- 15 ным углом поля зрения и оптической осью, расположенной параллельно или наклоненной под небольшим углом относительно оптической оси светового источника. Для приема,обратно рассеянного излучения в боль- 20 шом диапазоне дальностей зондирования примсняют приемные системы с большим углом поля зрения, что понижает отношение сигнал/шум и уменьшает диапазон дальт1остей зондирования. 25

Из известных способов наиболее близким к изобретению является способ оптического зондирования атмосферы, основанный на излучении и приеме обратно рассеянной световой энергии с последующим преобра- 30 зованием световых сигналов в электрические и осуществляемый при помощи лидара с разнесенными на малую базу оптическими осями светового источника и приемной системы (2).

Однако измерение параметров атмосфсры вдоль всей трассы зондирования в заданном диапазоне дальностей в этом случае можно проводить лишь с помощью ссрпп зондирующих импульсов с последовательным изменением (от импульса к импульсу) размеров полевых диафрагм (углов поля зрения приемной системы), что ухудшает оперативность работы.

Цель изобретения — повышение оперативности измерений.

Поставленная цель достигается тсм, что по способу оптического зондирования атмосферы, основанному на излучении и присмс световой энергии с последующим преобразованием светового сигнала в электрический, осуществляемом при помощи лидара с разнесенными на малую базу оптическими осями светового источника и приемной системы, прием обратно рассеянного излучения ведут непрерывно, меняя угол между направлением визирования приемной системы и оптической осью источника излуче2В ния в соответствии с формулой а=

676961

Формула изобретения

Составитель С. Непомнящая

Техред А. Камыщникова

Корректор Е. Хмелева

Редактор Т. Рыбалова

Заказ 1691/12 Изд. № 451 Тираж 477 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 где к — упомянуты";  — база между оптическими осями приемной системы и источника излучения; с — скорость света; t— текущее время, отсчитываемое от момента посылки оптического импульса.

При этом производится слежение за импульсным рассеивающим объемом, удаляющимся от лидара со скоростью света и ведется прием обратно рассеянных световых потоков из объема атмосферы, который в данный момент подсвечивается зондирующим импульсом.

Способ осуществляется с помощью лидара, у которого оптические оси светового источника и приемной системы разнесены на малую базу. Перед началом зондирования оптическая ось приемной системы должна быть наклонена к оптической оси светового источника под таким углом, чтобы обеспечивался прием обратно рассеянной световой энергии с требуемого минимального расстоя2Zm in ния Zmin Через момент времени 4= с после посылки светового импульса в атмосферу ось визирования приемной системы отклоняют от оптической оси светового иса точника с угловой скоростью оз= вЂ, что

1 обеспечивает непрерывное слежение приемной системы за световым импульсным рассеивающим объемом, удаляющимся от лидара.

Таким образом, используя малый угол поля зрения приемной системы, обеспечивают прием обратно рассеянных сигналов при низком уровне фоновых шумов в широком диапазоне дальностей зондирования.

Другим путем изменение направления мгновенного угла поля зрения приемной системы лидара можно осуществить за счет перемещения элемента, определяющего мгновенное значение угла поля зрения приемной системы, например, полевой диафрагмы, в фокальной плоскости приемной систе5 мы, с линейной скоростью к =оз/, где f— фокусное расстояние объектива приемной системы. Направление движения полевой диафрагмы должно совпадать с направлением движения пятна изображения от уда10 ляющего рассеивающего объема.

Способ оптического зондирования атмо15 сферы с помощью лидара с разнесенными па малую базу оптическими осями источника излучения и приемной системы путем излучения оптического импульса малой длительности и приема обратно рассеянного из20 лучения с последующим преобразованием оптического сигнала в электрический, о тл ичающийся тем, что, с целью повышения оперативности измерений, прием обратно рассеянного излучения ведут непрерыв25 но, меняя угол между направлением визирования приемной системы и оптической осью источника излучения в соответствии с

2В формулой о:=, где а — упомянутый с1

30 угол;  — база между оптическими осями приемной системы и источника излучения; с — скорость света; t — текущее время, отсчитываемое от момента посылки оптического импульса.

35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зуев В. Е. Лазер-метеоролог. Л., Гидрометеоиздат, 1974.

2. Приборы для научных исследований

40 № 4, 1966, с. 3 — 11.