RU1818606C - Способ определени толщины морского льда - Google Patents

Abstract

Использование: в области радиолокационных измерений дл  определени  толщины льда, высоты снежного и растительного покровов. Сущность изобретени : способ определени  толщины морского льда заключаетс  в излучении электромагнитных зондирующих импульсов метрового диапазона в направлении льда в ортогональных плоскост х пол ризации, приеме отраженных сигналов в тех же плоскост х пол ризации , измерении временных интервалов между импульсами, отраженными от границ льда, и амплитуд сигналов, отраженных от нижней границы льда, и пересчете временного интервала, соответствующего сигналу большей амплитуды, в толщину льда. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к области измерени  толщины слоистых сред дистанцион- ными методами с помо щью радиолокационных устройств и может быть использовано дл  измерени  толщины льдов, высоты снежного и растительного по- кровов.

Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение точности измерений.

Реализаци  за вл емого способа по вл етс  с помощью устройства, представленного на чертеже.

Устройство содержит синхронизатор 1, соединенный с двум  передатчиками 2 и 3, две передающие антенны 4 и 5, подключенные к выходам передатчиков, две приемные антенны 6 и 7, подключенные к входам при- емЬиков 8 и 9 соответственно. С выходов приемников 8 и 9 сигналы поступают на

входы измерителей 10,11 амплитуд импульсов , отраженных от нижней кромки льда, и на измерители временных интервалов 12 и 13. С выходов измерителей амплитуд 10 и 11 напр жени , пропорциональные амплитудным значени м ортогонально пол ризованных сигналов от нижней кромки льда, подаютс  на входы схемы сравнени  14, выход которой соединен с управл ющим входом коммутатора 15, входы которого соединены с выходами измерителей временных интервалов 12 и 13. Значение временного интервала между импульсами, отраженными от границ льда, дл  пол ризации , при которой амплитуда сигнала от нижней кромки льда больше, с выхода коммутатора 15 поступает на масштабный преобразователь 16, обеспечивающий преобразование значени  временного интервала в толщину льда.

СО 00

Последовательность операций осуществлени  предлагаемого способа следующа :

- зондирующие импульсы с выходов запускаемых синхронизатором 1 передатчиков 2 и 3 излучаютс  с помощью ортогонально пол ризованных антенн 4 и 5 в направлении льда;

- отраженные от делового покрова сигналы принимаютс  с помощью ортогонально пол ризованных антенн 6 и 7 и приемников 8 и 9;

- амплитуды сигналов, отраженных от нижней границы льда, измер ют с помощью измерителей амплитуд импульсов 10 и 11;

- измер ют временные интервалы между импульсами, отраженными от границ льда дл  обеих пол ризаций, с помощью измерителей временных интервалов 12 и

13:

- с помощью схемы сравнени  14 сравнивают значени  амплитуд сигналов;

- в зависимости от результата сравнени  амплитуд сигналов от нижней кромки льда дл  различных пол ризаций с помощью коммутатора 13 выбирают одно из двух измеренных значений временного интервала At, соответствующее отраженному сигналу с большей амплитудой сигнала От нижней кромки льда;

- пересчитывают измеренное значение временного интерваладt между импульсами , отраженными от границ льда, в толщину льда h по формуле

h v At/2,

где v - скорость распространени  радиоволн во льду.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом обладает следующими преимуществами:

1. Позвол ет снизить мощность зондирующих импульсов на 3...5 дБ. Это св зано с тем, что потенциал радиолокационного измерител  толщины морского льда, а следо- вательно и мощность зондирующих сигналов определ ютс  амплитудой сигнала , отраженного от нижней границы льда. Выбор оптимальной пол ризации зондирующего сигнала в процессе обработки отраженных сигналов дает выигрыш в потенциале за счет возрастани  амплитуды сигнала от нижней кромки льда до 8 дБ, а

суммарный выигрыш в излучаемой мощности дл  всей системы на 3 дБ меньше.

2, Позвол ет снизить погрешность измерени  толщины морского льда, св занную с анизотропией его электрофизических свойств.

Указанные преимущества предлагаемого способа позвол ют повысить точность из- мерени  толщины морского льда, а

возможно и других слоистых сред, обладающих свойствами анизотропии, снизить требовани  к энергетическим характеристикам передатчиков радиолокационных устройств , предназначенных дл  зондировани  таких сред.

Применение в народном хоз йстве радиолокационных устройств, реализующих предлагаемый способ, позволит получить экономический эффект. Это св зано с тем,

что предлагаемый способ позвол ет повысить эффективность дистанционных радиолокационных методов измерени  толщины морского льда, широко использующихс  в насто щее врем  в Арктике при проводке

судов, продлении навигации, ледовой разведке и т.п.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ определени  толщины морского льда, заключающийс  в излучении электромагнитных зондирующих импульсов метрового диапазона в направлении льда, приеме отраженных импульсов, измерении временного интервала At между импульсами, отраженными от границ льда, и пересчете

   временного интервала в толщину льда h по формуле h v- At/2, где v - скорость распространени  радиоволн во льду, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений, зондирование производ т в ортогональных плоскост х пол ризации , принимают отраженные сигналы в тех же плоскост х пол ризации, измер ют дл  обеих пол ризаций временные интервалы At между импульсами, отраженными от

   границ льда, и амплитуды сигналов, отраженных от нижней границы льда, сравнивают значени  этих амплитуд по величине и производ т пересчет значени  временного и нтервала Ate тол щи ну л ьда дл  отраженного сигнала той пол ризации, при которой по результатам измерени  и сравнени  больше амплитуда сигнала от нижней границы льда.