Устройство для измерения высоты облаков

Устройство для измерения высоты облаков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕДЬСТЗУ Союз Советскни

Соцналнстмческми

Республик

<и> 857903 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.0 l . 78 (21) 2574451/18-10 (51)М. Кл.

G0) W 1/00 с присоединением заявки №вЂ”

Гооударстмииый комитет (23) Прнорнтет—

Опубликовано 23.08.81. Бюллетень № 31 во делан изобретеиий и открытий (53) УЙ 551, 508, .9 (088,8) Дата опубликования описания 25.08.81 (72) Авторы изобретения

В,М, Григорьев, Б,И, Метлицкий и,М.М.

П опов (7l ) Заявитель Научно-исследовательский институт г приборостроения го (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОТЫ ОБЛАКОВ

Изобретение относится к гидрометрологическому приборостроению, в частности к устройству для измерения высоты облаков локационного типа, и может использоваться как автономный аэродромный прибор или как.датчик в составе автоматических гидрометеорологических станций.

Известны локационные измерители высоты облаков, в которых высота об10 лаков определяется по временному положению точки пересечения переднего фронта отраженного сигнала с некоторым уровнем сравнения (пороговым уровнем) (1 1. т1

Основным недостатком их является то, что они, в подавляющем большинстве случаев, дают высоту облаков более низкую, чем та, с которой пилот самолета, находящегося в облаках, видит, смотря вертикально вниз, наземные ориентиры, т. е. обладают невысокой достоверностью результатов измерений, Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство аналогичного назначения, содержащее источник излучения, последовательно связанные приемную оптическую систему, устройство компенсации расстояния на величину принимаемого сигнала, фотоприемник, усилитель и счетчик временных интервалов f2 ), Однако это устройство не дает воз-, можности достоверного измерения высоты облаков.

Цель изобретения — повыщение достоверности измерения высоты облаков.

Цель достигается тем, что устройство снабжено анализатором плоскости поляризации излучения, установленным в приемной оптической системе, а также цепочкой из дифференцирующего блока„ селектора полярности, фазового инвергора, порогового устройства и блока формирования. останавливающего импульса, включенной между уси3 8579 лителем и счетчиком временных интервалов.

На чертеже изображена блок-схема устройства для измерения высоты облаков.

Устройство содержит излучатель 1 с плоскополяризованным пучком излучения, блок 2 формирования запускающего импульса, счетчик 3 временных интервалов, приемную оптическую сис- 10 тему с анализатором 4, пропускающим излучение с направлением плоскости поляризации, совпадающим с направлением плоскости поляризации зондиру1ощего излучения устройство 5 компен- 15 сации влияния расстояния до облаков на величину принимаемого сигнала, фотоприемник 6, усилитель 7> дифференцируюший блок 8 селектор 9 полярности, фазовый инвертор lO, пороговое 20 устройство ll блок 12 формирования останавливающего импульса.

Устройство работает следующим образом.

При излучении зондирующего импульса часть его, так называемый опорный сигнал, подается на фотоприемник б, электрический сигнал с которого запускает счетчик 3 временных интервалов.

Отраженный от облака световой импульс собирается приемкой оптической системой с анализатором 4. Через анализатор проходит только то оптическое излучение, направление плоскости поляризации которого совпадает с направлением плоскости поляризации зондирующего излучения. т.е. однократно рассеянного излучения. После анализатора 4 оптический сигнал проходит .через устройство 5 компенсации и попадает на фотоприемник 6, Электрический сигнал с фотоприемника 6 усиливается усилителем 7 и далее дифференцируется в блоке 8.

Продифференцированный сигнал направляется в селектор 9 полярности, пропускающий импульсы только отрицательной полярности, которые затем посылают я в фазовый инвертор 10.

Здесь отрицательные импульсы преобра" зуются в импульсы положительной полярности, которые поступают на вход порогового устройства 11. Уровень величины порогового напряжения устанавливается не меньше, чем амплитуда сигнала от подоблачной дымки, так как при использовании устройства 5

03 ф, компенсации величина прйннмаемых сигналов определяется только оптическими характеристиками облаков и подоблачной дымки и не зависит от высоты облаков.

При превьппении сигнала от облака порогового напряжения, в блоке 12 формирования останавливающего импульса формируется сигнал, останавливающий счетчик временных интервалов.

В устройстве высота определяется

rio временному положению точки пересечения порогового уровня срабатывания с задним фронтом отраженного лазерного импульса излучения, а в приемной оптической системе осуществляется компенсация зависимости величины принимаемого сигнала от расстояния до облака, что позволяет использовать пороговое устройство с постоянным порогом срабатывания.

Изобретение направлено на создание устройства для измерения высоты облаков с повышенной достоверностью результатов измерений, т. е, создание устройства, которое измеряет высоту облаков, близкую к той, с которой

С пилот самолета, находящегося в облаках, видит наземные ориентиры в направлении вертикально вниз.

Глубина в облаке, с которой пилот видит наземные ориентиры в направлении вертикально вниз, соответствует расстоянию, на котором формируется задний фронт отраженного короткого лазерного импульса для сигналов, сформированных однократно рассеянным светом, одним из способов выделения которого является установка анализатора в приемном оптическом канале.

В предложенном устройстве повышается достоверность измерений высоты облаков, а следовательно, и безопасность эксплуатации авиационной техники в сложных метерологических условиях.

Формула изобретения

Устройство для измерения высоты облаков, содержащее излучатель, последовательно связанные приемную оптическую систему, устройство компенсации влияния расстояния до облака на величину принимаемого сигнала, фотоприемннк, усилитель и счетчик временных интервалов, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности измерений, оно

3 Е

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР

N 646806, кл. .001 Ж 1/00, 1977.

5 85790 снабжено анализатором плоскости поляризации излучения, установленным в приемной оптической системе, а также цепочкой из дифференцирующего блока, 1 Патент ФРГ У. 1953594, селектора полярности, фазового кивер- ю . 42 1 20/03, 1971 ° тора, порогового устройства и блока формирования останавливающего импульса, включенной между усилителем и счетчиком временных интервалов.

Заказ 7236775 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП - Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, Составитель С. Непомнящая

Редактор Н. Данкулич Техред З.Фанта Корректор К- 111аооши