RU2568653C1 - Device for search of clouds and lightning discharges - Google Patents

Device for search of clouds and lightning discharges Download PDF

Info

Publication number
RU2568653C1
RU2568653C1 RU2014127348/07A RU2014127348A RU2568653C1 RU 2568653 C1 RU2568653 C1 RU 2568653C1 RU 2014127348/07 A RU2014127348/07 A RU 2014127348/07A RU 2014127348 A RU2014127348 A RU 2014127348A RU 2568653 C1 RU2568653 C1 RU 2568653C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
group
lightning
outputs
inputs
spectra
Prior art date
Application number
RU2014127348/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Сергеевич Иваницкий
Василий Андреевич Егоров
Валентин Николаевич Макаров
Александр Абрамович Часовской
Original Assignee
Анатолий Сергеевич Иваницкий
Василий Андреевич Егоров
Валентин Николаевич Макаров
Александр Абрамович Часовской
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 Анатолий Сергеевич Иваницкий, Василий Андреевич Егоров, Валентин Николаевич Макаров, Александр Абрамович Часовской filed Critical Анатолий Сергеевич Иваницкий
Priority to RU2014127348/07A priority Critical patent/RU2568653C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2568653C1 publication Critical patent/RU2568653C1/en

Links

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

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: invention uses the amplitude selector, the parallel analyzer of electromagnetic radiation spectra, the spectra quantity determination unit, the decimal to binary converter and the read only memory, also the lightning direction finder output through the amplitude selector is connected to the input of the parallel analyzer of electromagnetic radiation spectra having the group of outputs connected through the spectra quantity determination unit, through the binary to decimal converter from the first group of inputs of the read only memory having the group of outputs connected to the third group of inputs of the secondary processing unit having the second and first groups of inputs and group of outputs respectively connected to the group of radar outputs, the group of outputs of the lightning direction finder and group of the indicator inputs.
EFFECT: increase of range of determination of the lightning discharge.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в навигационных и метеорологических системах. Известно устройство поиска облаков и молниевых разрядов, изложенное в книге «Исследования закономерностей пространственного распределения молниевых разрядов в грозовых облаках», автор Бжекшиев Сурджин Лолович, Высокогорный геофизический институт, г. Нальчик, 2002 г., стр. 3-19. В нем с помощью радиолокатора определяется дальность и направление до облаков, в том числе и грозовых. Также с помощью грозопеленгатора определяется направление до молниевого разряда, излучающего широкополосное электромагнитное излучение и имеющее достаточную входную мощность. Это излучение преобразуется в грозопеленгаторе в электрический сигнал. Дальность и направление до облаков с радиолокатора и направление до молниевого разряда от грозопеленгатора могут поступать в блок вторичной обработки, где осуществляется благодаря отождествлению информации о направлении до облаков с радиолокатора с информацией о направлении на молниевый разряд с грозопеленгатора выделение информации о дальности с радиолокатора, представляющей из себя также дальность до молниевого разряда, которая вместе с направлением отображается на индикаторе.The invention relates to the field of radio engineering and can be used in navigation and meteorological systems. A device for searching for clouds and lightning discharges is described in the book “Studies of the laws of spatial distribution of lightning discharges in thunderclouds,” by Brjekshiev Surdzhin Lolovich, High Mountain Geophysical Institute, Nalchik, 2002, pp. 3-19. It uses a radar to determine the range and direction to the clouds, including thunderstorms. Also, with the help of a lightning finder, the direction to the lightning discharge, emitting broadband electromagnetic radiation and having sufficient input power, is determined. This radiation is converted into a lightning finder into an electrical signal. The range and direction to the clouds from the radar and the direction to the lightning discharge from the lightning finder can go to the secondary processing unit, where, by identifying the information about the direction to the clouds from the radar with information about the direction to the lightning discharge from the lightning finder, the range information from the radar, representing from the range to lightning discharge, which, together with the direction, is displayed on the indicator.

Однако дальность определения молниевого разряда не всегда достаточна. Известно устройство поиска облаков и молниевых разрядов, изложенное в книге «Радиоэлектронная промышленность», ООО ИД «Военный парад», М., 2010, Минаев В.Н., стр. 71-72, 74. Оно может состоять из тех же узлов, что и вышеупомянутый аналог. Однако дальность определения молниевого разряда также не всегда достаточна. С помощью предлагаемого устройства увеличивается дальность определения молниевого разряда. Достигается это введением амплитудного селектора, параллельного анализатора спектров электромагнитного излучения, блока определения количества спектров, преобразователя десятичного кода в двоичный и постоянного запоминающего устройства, при этом выход грозопеленгатора через амплитудный селектор соединен с входом параллельного анализатора спектров электромагнитного излучения, имеющего группу выходов, соединенную через блок определения количества спектров, через преобразователь двоичного кода в десятичный, с группой входов постоянного запоминающего устройства, имеющего группу выходов, соединенную с третьей группой входов блока вторичной обработки.However, the range for determining lightning discharge is not always sufficient. A device for searching for clouds and lightning discharges, described in the book "Radio-electronic industry", LLC Publishing House "Military Parade", M., 2010, V. Minaev, pp. 71-72, 74. It can consist of the same nodes as the aforementioned analogue. However, the range for determining lightning discharge is also not always sufficient. Using the proposed device increases the range of determination of lightning discharge. This is achieved by introducing an amplitude selector, a parallel analyzer of spectra of electromagnetic radiation, a unit for determining the number of spectra, a decimal code to binary converter and a read-only memory, while the output of a light-direction finder through an amplitude selector is connected to the input of a parallel analyzer of spectra of electromagnetic radiation having a group of outputs connected through a block determining the number of spectra, through a binary to decimal converter, with a group of inputs the memory device having a group of outputs connected to a third group of inputs of the secondary processing unit.

На фиг. 1 и в тексте приняты следующие обозначения:In FIG. 1 and the following notation is used in the text:

1 - грозопеленгатор1 - lightning finder

2 - амплитудный селектор2 - amplitude selector

3 - параллельный анализатор спектров электромагнитного излучения3 - parallel analyzer of spectra of electromagnetic radiation

4 - блок определения количества спектров4 - unit for determining the number of spectra

5 - преобразователь десятичного кода в двоичный5 - decimal to binary converter

6 - постоянное запоминающее устройство6 - read-only memory

7 - радиолокатор7 - radar

8 - блок вторичной обработки8 - secondary processing unit

9 - индикатор,9 - indicator

при этом выход грозопеленгатора 1 через амплитудный селектор 2 соединен с входом параллельного анализатора спектров электромагнитного излучения 3, имеющего группы выходов, соединенные через блок определения количества спектров 4, через преобразователь двоичного кода в десятичный 5 с группой входов постоянного запоминающего устройства 6, имеющего группу выходов, соединенную с третьей группой входов блока вторичной обработки 8, имеющего вторую и первую группу входов и группу выходов, соответственно соединенные с группой выходов радиолокатора 7 с группой выходов грозопеленгатора 1 и группой входов индикатора 9.wherein the output of the lightning finder 1 through an amplitude selector 2 is connected to the input of a parallel analyzer of spectra of electromagnetic radiation 3, having groups of outputs connected through a unit for determining the number of spectra 4, through a binary to decimal 5 converter with a group of inputs of read-only memory 6, having a group of outputs, connected to the third group of inputs of the secondary processing unit 8, having a second and first group of inputs and a group of outputs, respectively connected to the group of outputs of the radar torus 7 with a group of outputs of the lightning finder 1 and a group of inputs of the indicator 9.

Работа устройства осуществляется следующим образомThe operation of the device is as follows

Радиолокатор 7 определяет дальность и направление до движущихся облаков, в том числе грозовых. С помощью грозопеленгатора 1 определяется направление до молниевого разряда, излучающего широкополосное электромагнитное излучение и имеющего достаточную мощность.Radar 7 determines the range and direction to moving clouds, including thunderstorms. Using a lightning finder 1, the direction to the lightning discharge, emitting broadband electromagnetic radiation and having sufficient power, is determined.

Пример конкретного исполнения грозопеленгатора, выделяющего молниевый разряд, и радиолокатора представлен в упомянутом первом аналоге в книге Бжекшиева С.Л. на стр. 3, 10, 11. Излучение от молнии преобразуется в грозопеленгаторе 1 в электрические сигналы. Дальность и направление до облаков с радиолокатора 7 и направление до молниевого разряда от грозопеленгатора поступают в блок вторичной обработки 8, где осуществляется благодаря отождествлению информации о направлении до облаков с радиолокатора 7 с информацией о направлении до сильноточного молниевого разряда с грозопеленгатора 1 выделение информации о дальности с радиолокатора 8, являющейся также и дальностью до молниевого разряда. Кроме того, блок вторичной обработки осуществляет автосопровождение движущихся облаков и определение их скорости перемещения. Информация о дальности и направлении отображается на индикаторе 9. Увеличение дальности до молниевых разрядов и до облаков осуществляется благодаря введению дополнительных узлов. При этом электрический сигнал с выхода грозопеленгатора поступает в амплитудный селектор 2, выделяющий амплитуду, характерную для сигнала от молниевого разряда достаточной мощности. Сигнал состоит из спектров, соответствующих определенным частотам электромагнитных волн. Чем выше частота, тем меньше дальность распространения, что отмечено в книге «Радиотехнические системы», Ю.М. Казаринов, 1990 г, М., Высшая школа, стр. 215. Таким образом, дальность распространения максимальной частоты спектра имеет минимальное значение.An example of a specific design of a lightning direction finder emitting a lightning discharge and a radar is presented in the first analogue mentioned in the book of S. Brzhekshiev. on pages 3, 10, 11. Lightning radiation is converted in lightning finder 1 into electrical signals. The range and direction to the clouds from the radar 7 and the direction to the lightning discharge from the lightning finder go to the secondary processing unit 8, where it is carried out by identifying the information about the direction to the clouds from the radar 7 with information about the direction to the high-current lightning discharge from the lightning finder 1 radar 8, which is also a range to lightning discharge. In addition, the secondary processing unit provides auto tracking of moving clouds and determining their speed of movement. Information on the range and direction is displayed on indicator 9. The increase in the range to lightning discharges and to clouds is carried out thanks to the introduction of additional nodes. In this case, the electric signal from the output of the lightning detector enters the amplitude selector 2, which selects the amplitude characteristic of a signal from a lightning discharge of sufficient power. The signal consists of spectra corresponding to certain frequencies of electromagnetic waves. The higher the frequency, the shorter the propagation range, as noted in the book "Radio Engineering Systems", Yu.M. Kazarinov, 1990, Moscow, Vysshaya Shkola, p. 215. Thus, the propagation range of the maximum frequency of the spectrum has a minimum value.

С выхода амплитудного селектора 2 сигнал поступает в параллельный анализатор спектров электромагнитного излучения 3, который с заданной разрешающей способностью выделяет определенное число фильтров.From the output of the amplitude selector 2, the signal enters a parallel analyzer of spectra of electromagnetic radiation 3, which with a given resolution selects a certain number of filters.

Пример конкретного исполнения такого анализатора представлен в книге «Радиотехнические системы», М., Высшая школа, Ю.М. Казаринов, 1990 г., стр. 350, 351.An example of a specific implementation of such an analyzer is presented in the book "Radio Engineering Systems", M., Higher School, Yu.M. Kazarinov, 1990, p. 350, 351.

Код с выхода параллельного анализатора, характеризующий количество сработанных фильтров, поступает через преобразователь десятичного кода в двоичный 5 на первую группу входов постоянного запоминающего устройства 6.The code from the output of the parallel analyzer, which characterizes the number of activated filters, enters through the decimal to binary 5 converter to the first group of inputs of read-only memory 6.

В постоянном запоминающем устройстве 6 каждому из значений кодов с преобразователя 5 соответствует определенная дальность, выдаваемая в закодированном виде на вторую группу входов блока вторичной обработки 8. Таким образом, чем меньше количество спектров, тем больше дальность до молниевого разряда. Пример конкретного исполнения блока вторичной обработки представлен в книге «Радиотехнические системы», В.П. Пестряков и другие, 1985 г., стр. 219., а также в патенте №2515291 под названием «Устройство обработки локационных сигналов» (авторы Часовской А.А. и другие). При этом дальность обнаружения молниевого разряда может превышать дальность обнаружения радиолокатором облаков, где может осуществляться этот разряд, так как в блоке вторичной обработки осуществляется автосопровождение инерционным методом на основании ранее известных дальностей. Информация о направленности и дальности до облаков и молниевых разрядов с группы входов блока вторичной обработки 8 поступает на группу входов индикатора для отображения. Таким образом, благодаря увеличению дальности определения молниевых разрядов, увеличивается безопасность полетов и плавания судов, а также обеспечивается своевременное принятие мер предосторожности, особенно при фиксации сильноточных молниевых разрядов.In the read-only memory 6, each of the code values from the converter 5 corresponds to a certain range, which is encoded to the second group of inputs of the secondary processing unit 8. Thus, the smaller the number of spectra, the greater the range to the lightning discharge. An example of a specific implementation of the secondary processing unit is presented in the book "Radio Engineering Systems", V.P. Pestryakov and others, 1985, p. 219., as well as in patent No. 2515291 entitled “Device for processing location signals” (authors A. Chasovskaya and others). In this case, the detection range of a lightning discharge can exceed the range of detection by the radar of clouds where this discharge can occur, since in the secondary processing unit auto tracking is performed by inertia based on previously known ranges. Information about the directivity and range to clouds and lightning discharges from the group of inputs of the secondary processing unit 8 is supplied to the group of inputs of the indicator for display. Thus, due to the increase in the range of detection of lightning discharges, the flight and navigation safety of ships is increased, and timely precautionary measures are taken, especially when fixing high-current lightning discharges.

Claims (1)

Устройство поиска облаков и молниевых разрядов, состоящее из грозопеленгатора, радиолокатора, блока вторичной обработки, индикатора, где первая и вторая группы входов и группа выходов блока вторичной обработки соответственно соединены с группой выходов грозопеленгатора, с группой выходов радиолокатора и с группой входов индикатора, отличающееся тем, что введены амплитудный селектор, параллельный анализатор спектров электромагнитного излучения, блок определения количества спектров, преобразователь десятичного кода в двоичный и постоянное запоминающее устройство, при этом выход грозопеленгатора через амплитудный селектор соединен с входом параллельного анализатора спектров электромагнитного излучения, имеющего группу выходов, соединенную через блок определения количества спектров, через преобразователь двоичного кода в десятичный с первой группой входов постоянного запоминающего устройства, имеющего группу выходов, соединенную с третьей группой входов блока вторичной обработки, имеющего вторую и первую группы входов и группу выходов, соответственно соединенные с группой выходов радиолокатора, группой выходов грозопеленгатора и группой входов индикатора. A device for searching for clouds and lightning discharges, consisting of a lightning finder, a radar, a secondary processing unit, an indicator, where the first and second groups of inputs and a group of outputs of a secondary processing unit are respectively connected to a group of outputs of a lightning finder, to a group of radar outputs and to a group of indicator inputs, characterized in that an amplitude selector, a parallel analyzer of electromagnetic radiation spectra, a unit for determining the number of spectra, a decimal to binary and post converter a storage device, while the output of the lightning finder through an amplitude selector is connected to the input of a parallel electromagnetic radiation spectrum analyzer having a group of outputs connected through a unit for determining the number of spectra through a binary to decimal converter with the first group of inputs of a permanent storage device having a group of outputs connected with a third group of inputs of the secondary processing unit having a second and first group of inputs and a group of outputs, respectively connected with a group of radar outputs, a group of lightning detector outputs and a group of indicator inputs.
RU2014127348/07A 2014-07-04 2014-07-04 Device for search of clouds and lightning discharges RU2568653C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014127348/07A RU2568653C1 (en) 2014-07-04 2014-07-04 Device for search of clouds and lightning discharges

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014127348/07A RU2568653C1 (en) 2014-07-04 2014-07-04 Device for search of clouds and lightning discharges

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2568653C1 true RU2568653C1 (en) 2015-11-20

Family

ID=54598082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014127348/07A RU2568653C1 (en) 2014-07-04 2014-07-04 Device for search of clouds and lightning discharges

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2568653C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5093665A (en) * 1990-12-31 1992-03-03 Raytheon Company Point target filter
RU2100824C1 (en) * 1996-01-10 1997-12-27 Научно-исследовательский институт радиостроения Method for generation of thunderstorm warnings
RU2253133C2 (en) * 2003-07-31 2005-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" Method for determination of location of lightning discharge and multiple-point system for its realization
WO2008112361A2 (en) * 2007-02-08 2008-09-18 Raytheon Company Methods and apparatus for log-ftc radar receivers having enhanced sea clutter model
JP4758878B2 (en) * 2006-12-11 2011-08-31 関西電力株式会社 Partial discharge detector

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5093665A (en) * 1990-12-31 1992-03-03 Raytheon Company Point target filter
RU2100824C1 (en) * 1996-01-10 1997-12-27 Научно-исследовательский институт радиостроения Method for generation of thunderstorm warnings
RU2253133C2 (en) * 2003-07-31 2005-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" Method for determination of location of lightning discharge and multiple-point system for its realization
JP4758878B2 (en) * 2006-12-11 2011-08-31 関西電力株式会社 Partial discharge detector
WO2008112361A2 (en) * 2007-02-08 2008-09-18 Raytheon Company Methods and apparatus for log-ftc radar receivers having enhanced sea clutter model

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БЖЕКШИЕВ С.Л. Исследования закономерностей пространственного распределения молниевых разрядов в грозовых облаках. г. Нальчик, Высокогорный геофизический институт, 2002, с 3-19. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Smith et al. Ionospheric Sporadic: International Series of Monographs on Electromagnetic Waves
Karunarathne et al. Electrostatic field changes and durations of narrow bipolar events
Popov et al. Fast radio bursts counterparts in the scenario of supergiant pulses
Wang et al. Pulse parabolic equation method for Loran-C ASF prediction over irregular terrain
RU2672775C1 (en) Device for detecting and tracing metal containing extended underwater object from side of autonomous uninhabited underwater vehicle
CN109214457B (en) Power line classification method and device
RU2568653C1 (en) Device for search of clouds and lightning discharges
US20190049554A1 (en) Multiple radars on chip-based systems
RU2546852C1 (en) Hydroacoustic method of distance measurements using explosion signal
RU2444753C1 (en) Radio monitoring method of air objects
RU2576466C2 (en) Device for searching pulse emitters
RU2586622C1 (en) Device for determining direction to pulse emitters
RU2615988C1 (en) Method and system of barrier air defence radar detection of stealth aircraft based on gsm cellular networks
Fischer et al. Adaptive super-resolution with a synthetic aperture antenna
RU2012121473A (en) DEVICE FOR IDENTIFICATION OF AIR OBJECTS BY STRUCTURE OF DISTANCE PORTRAIT
RU2681203C1 (en) Phase direction finding method and phase direction finder
RU2625098C1 (en) Device for determining distance and directions
RU2533349C1 (en) Radar set
RU193652U1 (en) A device for detecting objects by a long-range portrait with multilevel quantization
RU2595253C1 (en) Device for search of lightning discharges
RU2631222C1 (en) Device for detecting pulse emitters
RU2506539C1 (en) Device to determine distance to water surface
Ptak Aircraft tracking and classification with vhf passive bistatic radar
Mori et al. Dynamic analysis of sea wave data measured by LED lidar
RU2576653C1 (en) Lightning discharge detection device