Способ определения оптических характеристик атмосферы

Способ определения оптических характеристик атмосферы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АТМОСФЕРЫ, путем посылки через исследуемую областьатмосферы коллимированного излучения с диаметром пучка, не превышающим 1/30 расстояния от его оси до земной поверхности, фокусировки прошедшего излучения и. определения за плоскость фокуса угловых смещений, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности одновременного определения структурной характеристики флуктуации показателя преломления и внешнего масштаба турбулентности, в ат_мосферу параллельно первому на той же высоте на расстоянии не более 0,4 расстояния до земной поверхности с диаметром не более 1/5 заданного диаметра первого пучка и не менее максимального диаметра рассеивающих частиц и по дисперсии угловых смещений за плоскостью фокуса обоих пучков судят об искомых параметрах.слс

СОКОВ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5И5 6 01 W 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2830935/10 (22) 22.10.79 (46) 23,12.92. Бюл.¹ 47 (72) А.Ф.Жуков и В.В.Носов (71) Институт оптики атмосферы Томского филиала СО АН СССР (56) Авторское свидетельство СССР

¹386325,,кл. G 01 И/ 1/00. 1973.

Гурвич А.С, и др. Лазерное излучение в турбулентной атмосфере, M., Наука, 1976, с.271 †2.

Дрора А.С, О влиянии внешнего масштаба атмосферной турбулентности на дисперсию случайных смещений светового пучка, Сер, Радиофизика, т.20, № 11, с.1711—

1717, 1977, (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АТМОСФЕРЫ, путем посылки через исследуемую область

Изобретение относится к метеорологии и может быть использовано для одновременных оптических измерений параметров турбулентной атмосферы (структурной характеристики флуктуаций показателя преломления и внешнего масштаба турбулентности атмосферы) как в условиях аэрозольного замутнения атмосферы, так и при наличии тумана и осадков.

Целью изобретения является одновременное измерение структурной характеристики флуктуаций показателя преломления и внешнего масштаба турбулентности. Поставленная цель достигается тем; что в атмосферу посылают широкий коллимированный лазерный пучок, принимают излучение фокусирующей системой и измеряют за фокусом дисперсию угловых смещений пучка.

„.,!Ж„„841509 А1 атмосферы коллимированного излучения с диаметром пучка, не превышающим 1/30 расстояния от его оси до земной поверхности, фокусировки прошедшего излучения и определения эа плоскость фокуса угловых смещений,отл ича ющийс ятем,что,с целью обеспечения возможности одновременного определения структурной характеристики флуктуаций показателя преломления и внешнего масштаба турбулентности, в атмосферу параллельно первому на той же высоте на расстоянии не более

0,4 расстояния до земной поверхности с диаметром не более 1/5 заданного диаметра первого пучка и не менее максимального диаметра рассеивающих частиц и по дисперсии угловых смещений за плоскостью фокуса обоих пучков судят об искомых параметрах.

В атмосферу дополнительно посылают второй коллимированный пучок излучения, диаметр которого в пять и более раз меньше первого. Пучки посылают параллельно друг другу на расстоянии друг от друга (расстояние между их осями) не более 0,4 Н, где Н— расстояние от передатчиков до постигающей поверхности, После прохождения дополнительного пучка подстилающей поверхности, После прохождения дополнительного пучка через атмосферу его, как и первый, фокусируют и измеряют дисперсию угловых смещений эа плоскостью фокуса.

По угловым смещениям обоих пучков определяют искомые параметры.

Узким пучком считается пучок, диаметр которого равен или больше внутреннего масштаба турбулентности и максимального диаметра рассеивающих частиц. Широким

841509

У! !3 5 5

Составитель

Редактор Т. Шарганова Техред М,Моргентал Корректор Н. Бучок

Заказ 566 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 пучком считается пучок, диаметр которого больше в пять и более раз диаметра узкого пучка. При этом диаметр широкого пучка должен быть более чем в 30 раз меньше, чем расстояние его оси до подстилающей поверхности. Высоты приемников и передатчиков выбираются одинаковым для обоих пучков (трассы в среднем горизонтальные), По отношению

В2 г1 В1О2 С 2 — Сп

At В2 А2 В1 судят о величине Сп, по отношению

2 2

В2 01 — B1 02 !з

А2 сг1 — A1 & судят о величине а>. Здесь с индексом 1 соответствует узкому пучку; с индексом 2— широкому пучку: o2 — дисперсия угловых смещений пучка; А,  — коэффициенты, зависящие от параметров пучков и длины трасс распространения.

На чертеже изображена блок-схема устройства, Оптическое излучение от лазеров

1, 2 проходит через устройства 3, 4, формирующие узкий и широкий коллимированный

5 пучки, которые направляют в атмосферу по трассам одинаковой длины; принимают излучение разрезным фотодиодами 5, 6 через линзы 7,8, интерференционные светофильтры 9, 10, диафрагмы 11, 12 поля зрения, полупрозрачные пластины 13, 14 и координатные маски 15, 16. Электрические сигналы с каждой половины фотодиодов 5, 6 поступают на дифференциальные схемы 17, 18, с выхода которых сигнал поступает на

"5 устройства 19,20 измерения дисперсии угловых смещений и вычислительное ус;ройство 21. Отраженное излучение от светоделительной пластинки принимают на фотодиоды 22, 23, Электрические сигнал с фотодиодов 22, 23 поступают на вычислительное устройство 21,