RU2054695C1 - Device for estimation of state of atmosphere - Google Patents

Device for estimation of state of atmosphere Download PDF

Info

Publication number
RU2054695C1
RU2054695C1 RU9393053639A RU93053639A RU2054695C1 RU 2054695 C1 RU2054695 C1 RU 2054695C1 RU 9393053639 A RU9393053639 A RU 9393053639A RU 93053639 A RU93053639 A RU 93053639A RU 2054695 C1 RU2054695 C1 RU 2054695C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
unit
receiver
atmosphere
Prior art date
Application number
RU9393053639A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93053639A (en
Inventor
Д.Б. Канарейкин
Original Assignee
Канарейкин Дмитрий Борисович
Асанов Валерий Дмитриевич
Подгорный Владимир Аркадьевич
САНДИГУРСКИЙ Олег Львович
Акционерное общество закрытого типа "Финн-Трейд"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Канарейкин Дмитрий Борисович, Асанов Валерий Дмитриевич, Подгорный Владимир Аркадьевич, САНДИГУРСКИЙ Олег Львович, Акционерное общество закрытого типа "Финн-Трейд" filed Critical Канарейкин Дмитрий Борисович
Priority to RU9393053639A priority Critical patent/RU2054695C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2054695C1 publication Critical patent/RU2054695C1/en
Publication of RU93053639A publication Critical patent/RU93053639A/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Abstract

FIELD: radar meteorology. SUBSTANCE: device has transmitter 1, starting unit 2, circulator 3, antenna 4, receiver 5, standard signal generator 6, gating unit 7, analog-to-digital converter 8, integrator 9, computer 10, polarizer 11, control unit 12 and synchronizing unit 13. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к радиолокационной метеорологии и может использоваться для определения состояния атмосферы. The invention relates to radar meteorology and can be used to determine the state of the atmosphere.

Известен метеорологический радиолокатор "РАДИОГРАД", включающий передатчик, антенну, генератор стандартных сигналов, приемник, сопряженный с аппаратурой автоматической обработки радиолокационной метеорологической информации (см. например, проспект В/О Машприбор. Метеорологический двухволновый радиолокатор. Радиоград. М. Внешторгиздат, 1974). Known meteorological radar "RADIOGRAD", including a transmitter, antenna, standard signal generator, receiver, coupled with equipment for automatic processing of radar meteorological information (see, for example, the prospectus V / O Mashpribor. Meteorological two-wave radar. Radiograd. M. Vneshtorgizdat, 1974).

Метеорологический радиолокатор позволяет обнаруживать градовые очаги в облаках, определять их координаты и физические характеристики в радиусе до 300 км. Meteorological radar allows you to detect hail foci in the clouds, determine their coordinates and physical characteristics in a radius of up to 300 km.

Однако недостатком этого устройства является то, что оно обладает узкой функциональной направленностью, т.е. надежно обнаруживает только метеоцели в виде града. При определении других типов метеоцелей (дождь, снег, гроза и т. д. ) указанный метеорологический радиолокатор работает с большими погрешностями. However, the disadvantage of this device is that it has a narrow functional orientation, i.e. reliably detects only meteo targets in the form of hail. When determining other types of meteorological targets (rain, snow, thunder, etc.), the specified weather radar works with large errors.

Известно устройство для определения состояния атмосферы, в частности для измерения интенсивности дождя, содержащее последовательно соединенные передатчик и антенный переключатель (циркулятор), антенну, генератор стандартных сигналов, последовательно соединенные приемник, блок стробирования, пиковый детектор (аналого-цифровой преобразователь), интегратор, вычислитель, механический поляризатор в виде вращающейся секции круглого волновода со встроенной четвертьволновой фазовой пластинкой и последовательно соединенные блок управления поляризатором и исполнительный механизм (авт.св. СССР N 1128211, кл. G 01 S 13/95, опублик. 1984). A device for determining the state of the atmosphere, in particular for measuring rain intensity, comprising a series-connected transmitter and an antenna switch (circulator), an antenna, a standard signal generator, a series-connected receiver, a gating unit, a peak detector (analog-to-digital converter), an integrator, a calculator , a mechanical polarizer in the form of a rotating section of a circular waveguide with a built-in quarter-wave phase plate and a serially connected control unit I polarizer and an actuator (SU, USSR N 1128211, cl. the G 01 S 13/95, published. 1984).

Это устройство позволяет обнаруживать различные метеоцели, давать количественную оценку иненсивности гидрометеоров (в частности, дождя). Однако оно не позволяет определить наличие радиоактивных примесей в атмосфере. This device allows you to detect various meteorological targets, to quantify the intensity of hydrometeors (in particular, rain). However, it does not allow to determine the presence of radioactive impurities in the atmosphere.

Цель изобретения создание устройства для определения состояния атмосферы, которое позволило бы обнаруживать наличие в ней радиоактивных примесей и дифференцировать их от других метеоцелей. The purpose of the invention is the creation of a device for determining the state of the atmosphere, which would detect the presence of radioactive impurities in it and differentiate them from other meteo targets.

На чертеже представлена схема устройства для определения состояния атмосферы. The drawing shows a diagram of a device for determining the state of the atmosphere.

Устройство содержит передатчик 1, имеющий блок 2 запуска. Выход передатчика 1 соединен с входом циркулятора 3, связанного с приемопередающей антенной 4 и приемником 5. Генератор 6 стандартных сигналов своим выходом связан с вторым входом приемника 5. The device comprises a transmitter 1 having a trigger unit 2. The output of the transmitter 1 is connected to the input of the circulator 3, connected with the transceiver antenna 4 and the receiver 5. The generator 6 of the standard signals with its output is connected to the second input of the receiver 5.

Генератор 6 стандартных сигналов своим выходом связан с вторым входом приемника 5. Выход приемника 5 соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом интегратора 8, выход которого подключен к входу вычислителя 10. Поляризатор 11 входом подключен к выходу блока 12 управления поляризатором. Блок 13 синхронизации первым выходом подключен к входу блока 12 управления, вторым выходом к второму входу блока 7 стробирования, а третьим выходом к входу блока 2 запуска передатчика. The generator 6 of the standard signals with its output is connected to the second input of the receiver 5. The output of the receiver 5 is connected to the first input of the analog-to-digital converter, the output of which is connected to the input of the integrator 8, the output of which is connected to the input of the calculator 10. The input polarizer 11 is connected to the output of the control unit 12 polarizer. The synchronization unit 13 with the first output connected to the input of the control unit 12, the second output to the second input of the gating unit 7, and the third output to the input of the transmitter start unit 2.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Электрический сигнал с третьего выхода блока 13 синхронизации подается на блок 2 запуска передатчика 1. Высокочастотный зондирующий сигнал с выхода передатчика 1 через циркулятор 3 поступает на антенну 4. Одновременно с этим с первого выхода блока 13 синхронизации на вход блока 12 управления поступает сигнал, включающий антенну 4 в режим линейной поляризации. При этом высокочастотный сигнал, поступивший в антенну 4 с циркулятора 3, приобретает линейную поляризацию и излучается в виде одиночного импульса в наблюдаемую зону атмосферы. An electrical signal from the third output of the synchronization unit 13 is supplied to the start-up unit 2 of the transmitter 1. A high-frequency sounding signal from the output of the transmitter 1 through the circulator 3 is fed to the antenna 4. At the same time, a signal including an antenna is received from the first output of the synchronization unit 13 4 to linear polarization mode. In this case, the high-frequency signal received by the antenna 4 from the circulator 3 acquires a linear polarization and is emitted as a single pulse into the observed zone of the atmosphere.

Соответствующий этому импульсу сигнал, отраженный от наблюдаемой зоны атмосферы, принимается антенной 4 и через циркулятор 3 поступает на первый вход приемника 5. На второй вход приемника с целью его калибровки подается сигнал от генератора 6 стандартных сигналов. С выхода приемника 5 принятый и усиленный сигнал подается на первый вход блока 7 стробирования. К второму входу блока 7 стробирования подается сигнал с второго выхода блока 13 синхронизации, который обеспечивает временную селекцию отраженного сигнала и маркировку его по его поляризации. С выхода блока 7 маркированный сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 8, с выхода которого сигнал в цифровой форме подается на вход интегратора 9. The signal corresponding to this pulse reflected from the observed zone of the atmosphere is received by the antenna 4 and fed through the circulator 3 to the first input of the receiver 5. A signal from the generator 6 of standard signals is supplied to the second input of the receiver in order to calibrate it. From the output of the receiver 5, the received and amplified signal is supplied to the first input of the gating unit 7. To the second input of the gating block 7, a signal is supplied from the second output of the synchronization block 13, which provides temporary selection of the reflected signal and marking it according to its polarization. From the output of block 7, the marked signal is fed to the input of an analog-to-digital converter 8, from the output of which the signal is digitally fed to the input of the integrator 9.

Затем через интервал 1 мс блок 13 синхронизации с третьего выхода снова выдает сигнал на вход блока 2 запуска передатчика 1, а с первого своего выхода выдает на вход блока 12 управления поляризатором 11 сигнал, включающий антенну 4 в режиме круговой поляризации. Then, after an interval of 1 ms, the synchronization unit 13 from the third output again gives a signal to the input of the start unit 2 of the transmitter 1, and from its first output, gives a signal to the input of the polarizer control unit 12, including the antenna 4 in the circular polarization mode.

Далее зондирующий одиночный импульс круговой поляризации излучается в наблюдаемую зону атмосферы. Отраженный сигнал принимается, усиливается, маркируется по его поляризации и поступает на вход интегратора 9 аналогично описанному выше сигналу линейной поляризации. Далее через 1 мс снова излучается зондирующий одиночный импульс линейной поляризации и т.д. Then, a probing single pulse of circular polarization is emitted into the observed zone of the atmosphere. The reflected signal is received, amplified, marked by its polarization and fed to the input of the integrator 9 similarly to the linear polarization signal described above. Then after 1 ms the probing single pulse of linear polarization is again emitted, etc.

Все отраженные сигналы линейной поляризации суммируются в интеграторе 9 и усредненный сигнал поступает с выхода интегратора 9 на вход вычислителя 10. Вычислитель 10 определяет отражаемость Zл наблюдаемой зоны атмосферы относительно импульсов линейной поляризации.All reflected linear polarization signals are summed in the integrator 9 and the averaged signal is supplied from the output of the integrator 9 to the input of the calculator 10. The calculator 10 determines the reflectivity Z l of the observed zone of the atmosphere relative to the linear polarization pulses.

Все отраженные сигналы круговой поляризации суммируются также в интеграторе 9 и усредненный сигнал поступает с выхода интегратора 9 на вход вычислителя 10, который определяет отражаемость Zк наблюдаемой зоны атмосферы относительно импульсов круговой поляризации.All reflected circular polarization signals are also summed in the integrator 9 and the averaged signal is fed from the output of the integrator 9 to the input of the calculator 10, which determines the reflectivity Z to the observed zone of the atmosphere relative to the circular polarization pulses.

Благодаря тому, что зондирующие импульсы различной поляризации подаются через один с весьма кратким интервалом (1 мс), то усредненные сигналы и соответственно отражаемости относятся практически к тому же самому временному интервалу. Кроме того, одиночный импульс круговой поляризации подается вращающейся антенной по существу из того же самого положения, в котором антенна излучала предыдущий импульс линейной поляризации. Скорость вращения антенны, как правило, составляет 6 об/мин или 36% За 1 мс антенна поворачивается всего на 0,036о, в то время как ширина диаграммы направленности антенны в азимутальной плоскости составляет 0,5о.Due to the fact that the probe pulses of different polarization are transmitted through one with a very short interval (1 ms), the averaged signals and, accordingly, reflectivity refer to almost the same time interval. In addition, a single circular polarization pulse is supplied by the rotating antenna from substantially the same position in which the antenna emitted the previous linear polarization pulse. Antenna rotation speed usually is 6 revolutions / min or 36% For 1 ms antenna is rotated by only about 0.036, while the width of the antenna pattern in the azimuth plane is about 0.5.

Таким образом, можно определить отношение Zл/Zк для одной и той же ограниченной зоны атмосферы.Thus, it is possible to determine the ratio of Z l / Z to for the same limited zone of the atmosphere.

По определяемым значениям отражаемостей Z1 и Zк и их отношению К Zл/Zк определяют состояние атмосферы (см. таблицу).According to the determined values of reflectivity Z 1 and Z to and their ratio To Z l / Z to determine the state of the atmosphere (see table).

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ АТМОСФЕРЫ, содержащее последовательно соединенные передатчик с блоком запуска, циркулятор и антенну, генератор стандартных сигналов, последовательно соединенные приемник, блок стробирования, аналого-цифровой преобразователь, интегратор и вычислитель, поляризатор, связанный с ним блок управления поляризатором, первый вход приемника подключен к второму выходу циркулятора, выход генератора стандартных сигналов подключен к второму входу приемника, отличающееся тем, что в него введен блок синхронизации, один выход которого подключен к входу блока управления поляризатором, второй выход - к второму входу блока стробирования, а третий выход - к входу блока запуска передатчика. DEVICE FOR DETERMINING THE ATMOSPHERE STATUS, comprising a series-connected transmitter with a start-up unit, a circulator and an antenna, a standard signal generator, a series-connected receiver, a gating unit, an analog-to-digital converter, an integrator and a computer, a polarizer, a polarizer control unit connected to it, the first input of the receiver connected to the second output of the circulator, the output of the standard signal generator is connected to the second input of the receiver, characterized in that a synchronization unit is inserted into it ii, one output of which is connected to the input polarizer of the control unit, the second output - to a second input of the gate unit, and the third output - to the input of the transmitter unit run.
RU9393053639A 1993-11-26 1993-11-26 Device for estimation of state of atmosphere RU2054695C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9393053639A RU2054695C1 (en) 1993-11-26 1993-11-26 Device for estimation of state of atmosphere

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9393053639A RU2054695C1 (en) 1993-11-26 1993-11-26 Device for estimation of state of atmosphere

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2054695C1 true RU2054695C1 (en) 1996-02-20
RU93053639A RU93053639A (en) 1996-05-27

Family

ID=20149762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9393053639A RU2054695C1 (en) 1993-11-26 1993-11-26 Device for estimation of state of atmosphere

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2054695C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1128211, кл. G 01S 13/95, опублик. 1984. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI78566B (en) FOERFARANDE OCH ANORDNING VID ANTENN- OCH MOTTAGNINGSSYSTEM AV EN RADIOTEODOLIT.
CN101031814B (en) Frequency modulated continuous wave (FMCW) radar having improved frequency sweep linearity
JPH026028B2 (en)
US6133993A (en) Length and velocity measurement apparatus
US4635060A (en) Coherent-on-receive radar with prephase correction circuit
US4160251A (en) Hybrid dual mode radiometric system
CN109974573A (en) A kind of three-dimensional deformation measurement method that microwave radar is merged with Beidou
RU2054695C1 (en) Device for estimation of state of atmosphere
US3716866A (en) Real-world perspective display for use with an independent aircraft landing monitor system
US2913700A (en) Supersonic deviation-measuring apparatus
US3331070A (en) Radar moving target simulator
WO1996024120A1 (en) Method and system for limitation of the range at remote control system
Jahagirdar A high dynamic range miniature DDS-based FMCW radar
JPS57125868A (en) Side looking aperture radar
SU1040923A1 (en) Doppler device for measuring radar effective scattering area
Waite Broad-spectrum electromagnetic backscatter
RU2137152C1 (en) Method of radar detection and tracking of objects
RU2128847C1 (en) Device determining atmospheric conditions
RU2013787C1 (en) Phase method of measurement of range of two aerial targets
Ligthart et al. Studies of precipitation processes in the troposphere using an FM-CW radar
GB1593733A (en) Distance measuring instruments
Daas et al. Compact sounding system using microwaves and ultrasound
SU1631461A1 (en) Method for measuring beamwidth of low-frequency ground antenna
Jacobson et al. Microwave distance meter with±2.5 mm resolution
SU1661701A1 (en) Hail cloud two wave radiolocation method