RU2636797C1 - Method of monitoring and verification of meteorological lidar equipment of cloud-range detector type and device for its implementation - Google Patents

Method of monitoring and verification of meteorological lidar equipment of cloud-range detector type and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2636797C1
RU2636797C1 RU2017101645A RU2017101645A RU2636797C1 RU 2636797 C1 RU2636797 C1 RU 2636797C1 RU 2017101645 A RU2017101645 A RU 2017101645A RU 2017101645 A RU2017101645 A RU 2017101645A RU 2636797 C1 RU2636797 C1 RU 2636797C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical
fiber optic
fiber
time
calibrated
Prior art date
Application number
RU2017101645A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Андреевич Ким
Денис Владимирович Клочков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Лазерные системы"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Лазерные системы" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Лазерные системы"
Priority to RU2017101645A priority Critical patent/RU2636797C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2636797C1 publication Critical patent/RU2636797C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/497—Means for monitoring or calibrating

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: method includes the input of an optical probing pulse through the receiving optical system into a fiber-optic delay line of calibrated length and the output via the transmitting optical system to the photodetector of the verified device. In the fiber-optic delay line, the optical energy of the probing pulse is separated. Part of the energy through the optical fiber of the calibrated length is directed to the photodetector of the verified device, and the other part is sent to a closed fiber-optic delay line. For each cyclic passage of the light pulse, a part of the optical energy of the pulse is separated and directed to the photodetector of the verified device. Thus, by means of a closed fiber-optic delay line of calibrated length, a sequence of decaying optical pulses is formed, which are spaced from each other at equal intervals of time, determined by its length.
EFFECT: expansion of functionality and increase of accuracy of measurements.
10 cl, 3 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Группа изобретений относится к способу контроля и проведения поверочных испытаний лазерных метеорологических времяпролетных дальномеров (облакомеров), применяемых для измерения высот различных слоев облачности, и к устройству, реализующему данный способ. The group of inventions relates to a method for monitoring and verification tests of laser meteorological time-of-flight rangefinders (cloud meters) used to measure the heights of various clouds, and to a device that implements this method.

Уровень техникиState of the art

Широко распространен способ поверки дальномерных блоков геодезического оборудования с использованием геодезических полигонов, сводящийся к измерению контрольных линий: расстояний до объектов, установленных на точно известных расстояниях (ГОСТ 8.503-84 ГСИ, ГОСТ 19223-90, ГКИНП (ГНТА) 17-195-99, ГОСТ Р ИСО 17123-4-2011). Контроль и поверка лазерных облакомеров происходит аналогичным образом, с той разницей, что излучение облакомера направляется в отражающую мишень с помощью дополнительной оптической системы, либо путем установки устройства в горизонтальном положении.A widespread method of verification of rangefinder blocks of geodetic equipment using geodetic ranges is reduced to measuring control lines: distances to objects installed at precisely known distances (GOST 8.503-84 GSI, GOST 19223-90, GKINP (GNTA) 17-195-99, GOST R ISO 17123-4-2011). The control and calibration of laser ceilometers occurs in a similar way, with the difference that the ceilings radiation is sent to the reflecting target using an additional optical system, or by installing the device in a horizontal position.

Недостатками такого способа являются сложности проведения испытаний, их дороговизна, длительный срок проведения, необходимость доставки поверяемого образца на сертифицированный геодезический полигон и ограниченная применимость к метрологическим системам метеорологического назначения. Кроме того, такой способ не позволяет проводить одновременно измерение расстояний до нескольких объектов на одной оси (имитация нескольких слоев облачности), в то время как в реальных условиях нередки ситуации наличия в атмосфере нескольких слоев облачности на разных высотах. В этом случае облакомер должен определить высоты всех или как минимум нескольких низших слоев облачности (в зависимости от плотности облачности).The disadvantages of this method are the complexity of the tests, their high cost, the long lead time, the need for delivery of the verified sample to a certified geodetic range and limited applicability to metrological systems for meteorological purposes. In addition, this method does not allow simultaneous measurement of distances to several objects on the same axis (simulating several cloud layers), while in real conditions it is not uncommon for several clouds in the atmosphere to exist at different heights. In this case, the ceilometer should determine the heights of all or at least several lower layers of cloud cover (depending on cloud density).

Наиболее близким, принятым за прототип, является способ поверки дальномерного блока с помощью калиброванной оптоволоконной линии временной задержки, при котором оптическое волокно является эквивалентом установленной дистанции на геодезическом полигоне (Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: «Разработка методов метрологического контроля измерительных систем лазерного дальномера» - тема диссертации и автореферата по ВАК 05.11.01, кандидат технических наук Виноградов Никита Сергеевич).The closest adopted as a prototype is a method for calibrating a rangefinder unit using a calibrated fiber-optic time delay line, in which the optical fiber is the equivalent of the established distance at the geodetic range (Thesis for the degree of candidate of technical sciences: “Development of methods for metrological control of measuring systems of a laser rangefinder "- the topic of the dissertation and abstract on the Higher Attestation Commission 05.11.01, Ph.D. Vinogradov Nikita Sergeevich).

Такой способ сводится к введению лазерного излучения дальномера в калиброванную оптоволоконную линию задержки и выводу его с другого конца в фотоприемник дальномерного блока. Поверка осуществляется при сравнении величины расстояния, полученного дальномером в ходе теста, с величиной эквивалента расстояния калиброванной оптоволоконной линии.This method boils down to the introduction of laser radiation from the range finder into a calibrated fiber-optic delay line and its output from the other end to the photodetector of the range finder unit. Verification is carried out by comparing the distance obtained by the range finder during the test with the value of the distance equivalent to a calibrated fiber line.

Недостаток этого способа заключается в том, что он имеет крайне ограниченное применение в метеорологических системах, т.к. обеспечивает измерение лишь одной дистанции; измерение нескольких дистанций требует использования множества калиброванных катушек, что, в свою очередь, сильно усложняет процесс и увеличивает стоимость проведения мероприятия. Также недостатком является невозможность измерения одновременно нескольких расстояний, что критично для облакомеров, способных фиксировать сразу несколько границ облачности на различных высотах, а также требующих контроля мертвой зоны и пространственного разрешения.The disadvantage of this method is that it has extremely limited use in meteorological systems, because provides measurement of only one distance; measurement of several distances requires the use of many calibrated coils, which, in turn, greatly complicates the process and increases the cost of the event. Another disadvantage is the impossibility of measuring several distances at the same time, which is critical for ceilometers that can fix several cloud boundaries at different heights at once, as well as requiring control of the dead zone and spatial resolution.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей данной группы изобретений является создание способа и устройства, обеспечивающих простоту и эффективность проведения поверки и контроля лидарного оборудования типа облакомер с высокой точностью, а также расширение функциональных возможностей способа и устройства.The objective of this group of inventions is to create a method and device that provides simplicity and efficiency of verification and control of lidar equipment such as a cloud meter with high accuracy, as well as expanding the functionality of the method and device.

Для решения поставленной задачи предложен способ контроля и поверки метеорологического лидарного устройства типа облакомер, в котором оптический зондирующий импульс поверяемого устройства вводят через приемную оптическую систему в оптоволоконную линию временной задержки калиброванной длины и выводят через передающую оптическую систему на фотоприемник поверяемого устройства. Заявленный способ отличается тем, что в оптоволоконной линии временной задержки производят разделение оптической энергии зондирующего импульса в пропорции, определяемой коэффициентами деления и объединения разветвителей и сумматоров, при этом часть энергии через оптическое волокно калиброванной длины направляют на фотоприемник поверяемого устройства через передающую оптическую систему приемопередающего блока, а другую часть оптической энергии направляют в замкнутую оптоволоконную линию временной задержки калиброванной длины, при этом за каждый циклический проход светового импульса осуществляют отведение части оптической энергии импульса и направление ее в оптическое волокно калиброванной длины на фотоприемник поверяемого устройства через передающую оптическую систему приемопередающего блока, причем время, прошедшее между моментом излучения оптического зондирующего импульса и моментами приходов оптических импульсов, сформированных в результате деления, на фотоприемник поверяемого устройства, определяют исходя из известной длины оптических волокон,To solve this problem, a method for monitoring and verifying a meteorological lidar device such as a cloud meter is proposed, in which the optical probing pulse of the device being verified is introduced through a receiving optical system into a fiber-optic time delay line of calibrated length and output through the transmitting optical system to the photodetector of the device being verified. The claimed method is characterized in that in the fiber-optic time delay line, the optical energy of the probe pulse is separated in a proportion determined by the division and combining factors of the splitters and adders, while part of the energy is sent through a calibrated length optical fiber to the photodetector of the device under verification through the transmitting optical system of the transmitter-receiver unit, and the other part of the optical energy is directed into a closed fiber-optic time delay line of a calibrated length, p and for each cyclic passage of the light pulse, part of the optical energy of the pulse is diverted and directed to a calibrated length optical fiber to the photodetector of the device under test through the transmitting optical system of the transceiver unit, the time elapsed between the moment of emission of the optical probe pulse and the moments of arrival of optical pulses generated as a result of dividing by the photodetector of the device under verification, it is determined based on the known length of the optical fibers,

при этом посредством замкнутой оптоволоконной линии временной задержки калиброванной длины формируют последовательность затухающих оптических импульсов, отстоящих друг от друга на равные промежутки времени, определяемые ее длиной.in this case, by means of a closed fiber-optic time delay line of calibrated length, a sequence of decaying optical pulses is formed that are spaced from each other at equal time intervals determined by its length.

В предпочтительном варианте способа длину замкнутой оптоволоконной линии временной задержки калибруют таким образом, чтобы время распространения оптического импульса в ней соответствовало времени прямого и обратного распространения оптического импульса в атмосфере от поверяемого устройства до отражающего объекта, находящегося на заданной высоте H, при этом посредством циклического прохождения оптического импульса в ней осуществляют циклический отвод части энергии оптического импульса через равные промежутки времени, эквивалентные времени прямого и обратного распространения оптического импульса в атмосфере от устройства до объектов, находящихся на высоте N*H, где N равно количеству циклических проходов оптического импульса по замкнутой оптоволоконной линии калиброванной длины.In a preferred embodiment of the method, the length of the closed fiber-optic time delay line is calibrated so that the propagation time of the optical pulse in it corresponds to the time of direct and reverse propagation of the optical pulse in the atmosphere from the device being verified to the reflecting object at a given height H, while cycling through the optical pulse in it carry out the cyclic removal of part of the energy of the optical pulse at regular intervals, equivalent to the time of direct and reverse propagation of the optical pulse in the atmosphere from the device to objects located at an altitude of N * H, where N is equal to the number of cyclic passes of the optical pulse along a closed optical fiber line of calibrated length.

Предпочтительно длины всех оптических волокон кроме замкнутой оптоволоконной линии временной задержки калибруют таким образом, чтобы время выхода первого по счету оптического импульса соответствовало времени прямого и обратного прохождения оптического импульса в атмосфере до отражающего объекта, находящегося на границе мертвой зоны поверяемого устройства, а время выхода второго по счету оптического импульса соответствовало времени прямого и обратного прохождения оптического импульса в атмосфере до отражающего объекта, находящегося на расстоянии, превышающем мертвую зону устройства на величину пространственного разрешения устройства.Preferably, the lengths of all optical fibers, except for a closed fiber-optic time delay line, are calibrated so that the output time of the first optical pulse corresponds to the time of direct and reverse transmission of the optical pulse in the atmosphere to a reflecting object located at the dead zone of the device being verified, and the second the optical pulse count corresponded to the time of direct and reverse passage of the optical pulse in the atmosphere to the reflecting object located camping on a distance exceeding the dead zone of the device by the amount of spatial resolution of the device.

Также предложено устройство контроля и поверки метеорологического лидарного устройства типа облакомер, содержащее приемопередающий блок, включающий в себя приемный и передающий коллиматоры, коммутационный дуплексный оптоволоконный кабель калиброванной длины и оптический блок, включающий в себя оптоволоконную линию временной задержки калиброванной длины, намотанную на катушку. В отличие от прототипа устройство дополнительно содержит последовательно соединенные первый оптоволоконный сумматор, объединяющий два волокна в одно, первый оптоволоконный разветвитель, разделяющий волокно на два волокна, причем выходное плечо первого оптоволоконного разветвителя с наибольшим коэффициентом деления соединено с оптоволоконной линией временной задержки калиброванной длины, выход которой соединен с входным плечом первого оптоволоконного сумматора с наибольшим коэффициентом объединения, а входное плечо первого разветвителя с наименьшим коэффициентом объединения соединено с приемным коллиматором коммутационным дуплексным оптоволоконным кабелем и выходное плечо первого оптоволоконного разветвителя с наименьшим коэффициентом деления соединено с передающим коллиматором коммутационным дуплексным оптоволоконным кабелем,Also proposed is a monitoring and verification device for a meteorological lidar device such as a cloud meter, comprising a transceiver unit including a receiver and transmitter collimators, a calibrated length switching duplex fiber optic cable, and a calibrated length optical fiber cable including a calibrated length time delay line wound on a reel. In contrast to the prototype, the device further comprises a first fiber optic combiner connected in series, combining two fibers into one, a first fiber splitter splitting the fiber into two fibers, the output arm of the first fiber splitter with the highest division ratio connected to a fiber optic time delay line of calibrated length, the output of which connected to the input arm of the first fiber optic combiner with the highest combining coefficient, and the input arm of the first the tweeter with the lowest coupling coefficient is connected to the receiving collimator with a switching duplex fiber optic cable and the output arm of the first fiber splitter with the lowest division coefficient is connected with the transmitting collimator with a switching duplex fiber optic cable,

при этом длины всех оптических волокон кроме оптоволоконной линии временной задержки калиброванной длины откалиброваны таким образом, что время выхода первого по счету оптического импульса соответствует времени прямого и обратного прохождения оптического импульса в атмосфере до отражающего объекта, находящегося на границе мертвой зоны поверяемого устройства,the lengths of all optical fibers except the fiber-optic time delay line of a calibrated length are calibrated in such a way that the output time of the first optical pulse corresponds to the time of direct and reverse passage of the optical pulse in the atmosphere to a reflecting object located on the dead zone of the device being verified,

а длина оптоволоконной линии временной задержки откалибрована таким образом, что времена выхода всех последующих оптических импульсов соответствуют временам прямого и обратного прохождения оптического импульса в атмосфере от поверяемого устройства до отражающих объектов, находящихся на высоте N*H, где N равно количеству циклических проходов оптического импульса по упомянутой линии. and the length of the fiber-optic time delay line is calibrated in such a way that the exit times of all subsequent optical pulses correspond to the times of direct and reverse transmission of the optical pulse in the atmosphere from the device under test to reflective objects at a height of N * H, where N is equal to the number of cyclic passes of the optical pulse in mentioned line.

В одном предпочтительном варианте устройство может дополнительно содержать первую малую оптоволоконную линию временной задержки калиброванной длины, второй оптоволоконный разветвитель, разделяющий волокно на два волокна, и второй оптоволоконный сумматор, объединяющий два волокна в одно, причем выходное плечо второго оптоволоконного разветвителя с наименьшим коэффициентом деления соединено с входным плечом второго оптоволоконного сумматора с наименьшим коэффициентом объединения через первую малую оптоволоконную линию временной задержки, выходное плечо второго оптоволоконного разветвителя с наибольшим коэффициентом деления соединено с входным плечом первого оптоволоконного сумматора с наименьшим коэффициентом объединения и выходное плечо первого оптоволоконного разветвителя с наименьшим коэффициентом деления соединено с входным плечом второго оптоволоконного сумматора с наибольшим коэффициентом объединения, а входное плечо второго разветвителя соединено с приемным коллиматором коммутационным дуплексным оптоволоконным кабелем и выходное плечо второго оптоволоконного сумматора соединено с передающим коллиматором коммутационным дуплексным оптоволоконным кабелем,In one preferred embodiment, the device may further comprise a first small fiber optic time delay line of calibrated length, a second fiber optic splitter splitting the fiber into two fibers, and a second fiber optic combiner combining the two fibers into one, and the output arm of the second fiber splitter with the smallest division factor connected to the input arm of the second fiber optic adder with the smallest coefficient of association through the first small fiber optic time line At the same time, the output arm of the second fiber splitter with the highest dividing factor is connected to the input arm of the first fiber splitter with the lowest combining factor and the output arm of the first fiber splitter with the lowest division factor is connected to the input arm of the second fiber splitter with the highest combining factor, and the input splitter with receiving collimator switching duplex fiber optic cable and second output arm adder fiber collimator connected to a transmitting switching duplex fiber optic cable

причем длины оптических волокон первой малой оптоволоконной линии временной задержки, второго оптоволоконного разветвителя и второго оптоволоконного сумматора откалиброваны таким образом, что время выхода первого по счету оптического импульса соответствует времени прямого и обратного прохождения оптического импульса в атмосфере до отражающего объекта, находящегося на границе мертвой зоны поверяемого устройства, а время выхода второго по счету оптического импульса соответствует времени прямого и обратного прохождения оптического импульса в атмосфере до отражающего объекта, находящегося на расстоянии, превышающем мертвую зону поверяемого устройства на величину пространственного разрешения поверяемого устройства. moreover, the lengths of the optical fibers of the first small fiber optic time delay line, the second fiber optic splitter and the second fiber optic adder are calibrated so that the output time of the first optical pulse corresponds to the time of direct and reverse optical pulse propagation in the atmosphere to the reflecting object located on the border of the audible dead zone devices, and the output time of the second optical pulse corresponds to the time of direct and reverse optical passage pulse in the atmosphere to a reflecting object located at a distance exceeding the dead zone of the device being verified by the spatial resolution of the device being verified.

В другом предпочтительном варианте устройство дополнительно содержит вторую малую оптоволоконную линию временной задержки калиброванной длины и третий оптоволоконный смеситель, смешивающий и разделяющий два волокна, причем один из входов третьего смесителя подключен к выходу первого оптоволоконного разветвителя с наименьшим коэффициентом деления, выход третьего смесителя подключен к входу второго оптоволоконного сумматора с наибольшим коэффициентом объединения, а свободный выход третьего смесителя замкнут на его свободный вход через вторую малую оптоволоконную линию временной задержки, причем длины оптических волокон третьего смесителя и второй малой оптоволоконной линии временной задержки откалиброваны таким образом, что время распространения оптического импульса в них соответствует времени прямого и обратного прохождения оптического импульса в атмосфере в пределах пространственного разрешения поверяемого устройства. In another preferred embodiment, the device further comprises a second small fiber optic time delay line of calibrated length and a third fiber optic mixer that mixes and separates two fibers, one of the inputs of the third mixer connected to the output of the first fiber splitter with the lowest division factor, the output of the third mixer connected to the input of the second fiber optic combiner with the highest combining coefficient, and the free output of the third mixer is closed to its free input Erez second small fiber line time delay, the time delay lengths of optical fiber of the third mixer and a second fiber optic small calibrated so that the propagation time of the optical pulse corresponds to the time in which the forward and reverse optical pulse passing in the atmosphere within the spatial resolution of the device under test.

Устройство может дополнительно содержать по меньшей мере один регулируемый оптоволоконный аттенюатор, подключенный после выходного плеча первого оптоволоконного разветвителя с наименьшим коэффициентом деления. The device may further comprise at least one adjustable fiber optic attenuator connected after the output arm of the first fiber optic splitter with the lowest division ratio.

Устройство также может дополнительно содержать по меньшей мере один регулируемый оптоволоконный аттенюатор и по меньшей мере один нерегулируемый оптоволоконный аттенюатор, установленные перед входом первого оптоволоконного сумматора с наибольшим коэффициентом объединения и/или после выхода второго оптоволоконного разветвителя с наименьшим коэффициентом деления и/или после выхода второго оптоволоконного сумматора.The device may also further comprise at least one adjustable optical fiber attenuator and at least one non-adjustable optical fiber attenuator installed in front of the entrance of the first fiber optic combiner with the highest combining factor and / or after the output of the second fiber optic splitter with the lowest division factor and / or after the output of the second fiber optic adder.

Техническим результатом, достигаемым настоящей группой изобретений, является упрощение и процедуры проведения поверочных и контрольных мероприятий облакомеров и повышение её эффективности при сохранении высокой точности поверки и контроля.The technical result achieved by this group of inventions is to simplify the procedures for verification and control measures of ceilometers and increase its efficiency while maintaining high accuracy of verification and control.

Заявленный способ обеспечивает простоту и общую эффективность проведения поверочных и контрольных мероприятий облакомеров, при этом не требуется деинсталляция и транспортировка облакомера к месту проведения контрольных и поверочных мероприятий, т.к. они могут быть произведены непосредственно на месте эксплуатации. Кроме того, предложенный способ и устройство, реализующее способ, позволяют проводить контрольные и поверочные мероприятия с высокой точностью, обусловленной применением калиброванных оптоволоконных линий заданной длины. Точность временных задержек может быть сравнима или превосходить аналогичные устройства при использовании геодезических полигонов.The claimed method provides simplicity and overall effectiveness of verification and control measures of cloud meters, without uninstalling and transporting the cloud meter to the place of control and verification measures, because they can be produced directly on site. In addition, the proposed method and device that implements the method, allow to carry out control and calibration measures with high accuracy due to the use of calibrated fiber optic lines of a given length. The accuracy of time delays can be comparable or superior to similar devices when using surveying ranges.

Здесь общая эффективность не только подразумевает проведение однократного измерения, покрывающего основные поверяемые характеристики облакомера (пространственное разрешение, мертвая зона, максимальная дистанция и промежуточные дистанции), но также включает, например, экономическую эффективность, обусловленную отсутствием издержек на деинсталляцию, транспортировку, монтаж, проведение испытаний на сертифицированном полигоне и/или с применением сертифицированных поверенных средств и др., а также уменьшением временных издержек и уменьшением общего времени простоя оборудования в связи с процедурами поверки и контроля.Here, the overall efficiency not only implies a single measurement covering the main verifiable characteristics of the ceilometer (spatial resolution, dead zone, maximum distance and intermediate distances), but also includes, for example, economic efficiency due to the absence of costs for uninstalling, transportation, installation, testing at a certified training ground and / or using certified attorney funds, etc., as well as reducing time costs and smart reduction of the total equipment downtime in connection with verification and control procedures.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На Фиг. 1 показана базовая схема устройства, реализующая способ и обеспечивающая контроль мертвой зоны и дискретных отсчетов высотных измерений.In FIG. 1 shows a basic diagram of a device that implements the method and provides control of the dead zone and discrete samples of high-altitude measurements.

На Фиг. 2 показана схема устройства, реализующая способ и обеспечивающая контроль мертвой зоны, пространственного разрешения и дискретных отсчетов высотных измерений.In FIG. 2 shows a diagram of a device that implements the method and provides control of the dead zone, spatial resolution and discrete samples of high-altitude measurements.

На Фиг. 3 показана схема устройства, реализующая способ и обеспечивающая контроль мертвой зоны, пространственного разрешения, дискретных отсчетов высотных измерений и пространственного разрешения на каждом дискретном отсчете высотных измерений.In FIG. 3 shows a diagram of a device that implements a method and provides control of the dead zone, spatial resolution, discrete samples of high-altitude measurements and spatial resolution at each discrete sample of high-altitude measurements.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Сущность способа поясняется на примере базовой схемы устройства, реализующего способ, изображенной на Фиг.1.The essence of the method is illustrated by the example of a basic diagram of a device that implements the method depicted in figure 1.

На Фиг. 1. представлена базовая схема устройства, реализующая способ и обеспечивающая контроль мертвой зоны и дискретных отсчетов высотных измерений.In FIG. 1. presents a basic diagram of the device that implements the method and provides control of the dead zone and discrete samples of high-altitude measurements.

Устройство на Фиг. 1 содержит приемопередающий блок 1, включающий в себя приемный 2 и передающий коллиматоры 3, коммутационный дуплексный оптоволоконный кабель 4 калиброванной длины и оптический блок 5, включающий в себя оптоволоконную линию 6 временной задержки калиброванной длины, намотанную на катушку, а также последовательно соединенные первый оптоволоконный сумматор 7, объединяющий два волокна в одно, первый оптоволоконный разветвитель 8, разделяющий волокно на два волокна, выходное плечо которого с наибольшим коэффициентом деления соединено с оптоволоконной линией 6 временной задержки калиброванной длины, выход которой соединен с входным плечом первого оптоволоконного сумматора 7 с наибольшим коэффициентом объединения. Длины всех оптических волокон кроме оптоволоконной линии 6 временной задержки калиброванной длины откалиброваны таким образом, что время выхода первого по счету оптического импульса соответствует времени прямого и обратного прохождения оптического импульса в атмосфере до отражающего объекта, находящегося на границе мертвой зоны поверяемого устройства, а длина оптоволоконной линии 6 временной задержки откалибрована таким образом, что времена выхода всех последующих оптических импульсов соответствуют временам прямого и обратного прохождения оптического импульса в атмосфере от поверяемого устройства до отражающих объектов, находящихся на высоте N*H, где N равно количеству циклических проходов оптического импульса по упомянутой линии. The device of FIG. 1 comprises a transceiver unit 1 including a receiving 2 and transmitting collimators 3, a calibrated length switching duplex fiber optic cable 4, and an optical unit 5 including a calibrated length optical fiber delay line 6 wound on a coil, as well as a first fiber optic combiner connected in series 7, combining two fibers into one, the first fiber optic splitter 8, dividing the fiber into two fibers, the output arm of which with the highest division coefficient is connected to the optical fiber Mounted line 6 calibrated time delay length, the output of which is connected to the input port of the first adder fiber 7 with the largest ratio combination. The lengths of all optical fibers except the optical fiber time delay line 6 of a calibrated length are calibrated in such a way that the output time of the first optical pulse corresponds to the time of direct and reverse passage of the optical pulse in the atmosphere to the reflecting object located at the dead zone of the device being verified, and the length of the optical fiber line 6, the time delay is calibrated so that the output times of all subsequent optical pulses correspond to the forward and reverse walking optical pulse in the atmosphere from the device under test to reflective objects located at a height N * H, where N is the number of cyclic passages optical pulse on said line.

Для подстройки динамического диапазона путем внесения дополнительных затуханий на выходе разветвителя 8 предусмотрен регулируемый аттенюатор 9. Элементы 6, 7, 8, 9 составляют оптический блок 5 и помещены в отдельный корпус.To adjust the dynamic range by introducing additional attenuation at the output of the splitter 8, an adjustable attenuator 9 is provided. Elements 6, 7, 8, 9 constitute an optical unit 5 and are placed in a separate housing.

На Фиг. 2 представлена схема устройства, реализующая способ и обеспечивающая контроль мертвой зоны, пространственного разрешения и дискретных отсчетов высотных измерений.In FIG. 2 shows a diagram of a device that implements the method and provides control of the dead zone, spatial resolution and discrete samples of high-altitude measurements.

Устройство на Фиг. 2 дополнительно содержит второй оптоволоконный разветвитель 10, второй оптоволоконный сумматор 11 и первую малую калиброванную оптоволоконную линию 12 временной задержки. Для подстройки динамического диапазона схема может содержать дополнительные аттенюаторы 13.The device of FIG. 2 further comprises a second fiber optic splitter 10, a second fiber optic combiner 11, and a first small calibrated time delay fiber optic line 12. To adjust the dynamic range, the circuit may contain additional attenuators 13.

На Фиг. 3 представлена схема устройства, реализующая способ и обеспечивающая контроль мертвой зоны, пространственного разрешения, дискретных отсчетов высотных измерений и пространственного разрешения на каждом дискретном отсчете высотных измерений.In FIG. 3 is a diagram of a device that implements a method and provides control of the dead zone, spatial resolution, discrete samples of high-altitude measurements and spatial resolution at each discrete sample of high-altitude measurements.

Схема устройства, изображенного на Фиг. 3, аналогична предыдущей, с той разницей, что она дополнительно содержит оптоволоконный смеситель 14 и вторую малую калиброванную оптоволоконную линию 15 временной задержки, причем один из входов смесителя 14 подключен к выходу разветвителя 8 с наименьшим коэффициентом деления через регулируемый аттенюатор 9, выход смесителя 14 подключен к входу сумматора 11 с наибольшим коэффициентом объединения, а свободный выход смесителя 14 замыкается на его свободный вход через калиброванную малую оптоволоконную линию 15 временной задержки.The circuit of the device shown in FIG. 3 is similar to the previous one, with the difference that it additionally contains a fiber optic mixer 14 and a second small calibrated fiber optic time delay line 15, with one of the inputs of the mixer 14 connected to the output of the splitter 8 with the smallest division factor through an adjustable attenuator 9, the output of the mixer 14 is connected to the input of the adder 11 with the highest combination coefficient, and the free output of the mixer 14 is closed to its free input through a calibrated small fiber-optic time delay line 15.

Устройство на Фиг. 1 работает следующим образом. Оптический импульс от поверяемого облакомера вводится в коллиматор 2 приемопередающего блока 1. Далее по дуплексному оптоволоконному коммутационному кабелю 4 калиброванной длины поступает в плечо оптоволоконного сумматора 7 с определенными коэффициентами объединения, после чего поступает на оптоволоконный разветвитель 6 с определенными коэффициентами деления, где разделяется в заданной пропорции. Одна часть излучения (меньшая) через регулируемый аттенюатор 9 и дуплексный оптоволоконный кабель 4 выводится из коллиматора 3 и подается на приемный канал поверяемого облакомера. Другая часть излучения (большая) проходит через калиброванную замкнутую оптоволоконную линию 6 задержки, которая замыкается через второе плечо сумматора 7, приобретая временную задержку, пропорциональную длине этой линии. Прошедшее через замкнутую линию излучение попадает во второе плечо сумматора 7 и далее вновь делится в заданной пропорции разветвителем 8, при этом часть излучения вновь выводится из схемы, а другая часть поступает в замкнутую калиброванную оптоволоконную линию 6. Так осуществляется цикличность работы схемы до полного затухания светового импульса. Поскольку длины всех оптических волокон в системе известны с высокой точностью, можно точно определить время распространения светового импульса. Длины всех волокон между коллиматорами 2 и 3 калибруются таким образом, чтобы время распространения светового импульса в них соответствовало времени прямого и обратного распространения светового импульса в атмосфере в пределах мертвой зоны облакомера, а длина замкнутой оптоволоконной линии 6 задержки калибруется таким образом, чтобы время распространения светового импульса в ней соответствовало времени прямого и обратного распространения светового импульса в атмосфере от облакомера до объекта, находящегося на расстоянии (высоте) Н. Длина замкнутой калиброванной оптоволоконной линии 6 задержки постоянна, следовательно, циклически распространяющийся световой импульс с каждым новым проходом приобретает постоянную и известную временную задержку. ПоказанияThe device of FIG. 1 works as follows. The optical pulse from the verified light meter is introduced into the collimator 2 of the transceiver unit 1. Then, through a duplex fiber optic switching cable 4 of calibrated length, it enters the shoulder of the fiber optic adder 7 with certain combining coefficients, and then it passes to the fiber optic splitter 6 with certain division factors, where it is divided in a given proportion . One part of the radiation (smaller) through an adjustable attenuator 9 and a duplex fiber optic cable 4 is output from the collimator 3 and is fed to the receiving channel of the verified light meter. Another part of the radiation (large) passes through a calibrated closed fiber optic delay line 6, which closes through the second arm of the adder 7, acquiring a time delay proportional to the length of this line. The radiation transmitted through the closed line enters the second arm of the adder 7 and then is again divided in a predetermined proportion by the splitter 8, while part of the radiation is again removed from the circuit, and the other part enters the closed calibrated fiber-optic line 6. The circuit is cycled until the light attenuates completely momentum. Since the lengths of all optical fibers in the system are known with high accuracy, it is possible to accurately determine the propagation time of a light pulse. The lengths of all fibers between the collimators 2 and 3 are calibrated so that the propagation time of the light pulse in them corresponds to the time of direct and reverse propagation of the light pulse in the atmosphere within the dead zone of the ceilometer, and the length of the closed fiber-optic delay line 6 is calibrated so that the propagation time of the light the pulse in it corresponded to the time of direct and reverse propagation of a light pulse in the atmosphere from the ceilometer to an object located at a distance (height) N. D ina closed calibrated fiber optic delay line 6 is constant, therefore cyclically propagating light pulse with each new passage becomes constant and known time delay. Indications

поверяемого облакомера сверяются с расстояниями, которым эквивалентны известные времена задержки оптоволоконных линий. Время прихода первого оптического импульса на фотоприемник поверяемого облакомера определяет мертвую зону облакомера, все последующие пришедшие импульсы формируют дискретные эквидистантные временные отсчеты, эквивалентные множеству объектов (имитация облаков), находящихся на одной оси и отстоящих на равные известные (задаваемые) расстояния, кратные N*H, где N – количество проходов импульса по замкнутой линии. Количество принятых импульсов будет определяться, главным образом, динамическим диапазоном поверяемого облакомера, а также коэффициентами деления оптоволоконных сумматора 7 и разветвителя 8 и затуханием света в замкнутой калиброванной оптоволоконной линии 6 задержки. Аттенюатор 9 позволяет внести дополнительные затухания для подстройки динамического диапазона.verifiable ceilometers are verified with distances equivalent to the known delay times of fiber optic lines. The time of arrival of the first optical pulse to the photodetector of the calibrator to be checked determines the dead zone of the cloud meter, all subsequent pulses that arrive form discrete equidistant time samples equivalent to a set of objects (imitation of clouds) located on the same axis and separated by equal known (set) distances that are multiples of N * H where N is the number of impulse passes in a closed line. The number of received pulses will be determined mainly by the dynamic range of the calibrator being checked, as well as the division coefficients of the fiber optic adder 7 and splitter 8 and the damping of light in a closed calibrated fiber optic delay line 6. Attenuator 9 allows you to make additional attenuation to adjust the dynamic range.

Принцип работы схемы, изображенной на Фиг. 2, аналогичен предыдущей. В этом случае первая малая оптоволоконная линия 12 временной задержки калибруется таким образом, чтобы разность времен распространения светового импульса в ней и в линии мертвой зоны была равна времени прямого и обратного распространения светового импульса в атмосфере в пределах пространственного разрешения облакомера выше его мертвой зоны. В этом случае на фотоприемник облакомера будут приходить оптические импульсы, отстоящие от момента излучения зондирующего импульса на время, эквивалентное прямому и обратному распространению света в атмосфере в пределах мертвой зоны, мертвой зоны и высоты, эквивалентной величине пространственного разрешения облакомера; а также дискретные эквидистантные временные отсчеты, эквивалентные множеству объектов (имитация облаков), находящихся на одной оси и отстоящих на равные известные (задаваемые) расстояния, кратные N*H, где N – количество проходов импульса по замкнутой линии.The principle of operation of the circuit shown in FIG. 2, similar to the previous one. In this case, the first small fiber-optic time delay line 12 is calibrated so that the difference in the propagation times of the light pulse in it and in the dead zone line is equal to the time of direct and reverse propagation of the light pulse in the atmosphere within the spatial resolution of the ceilometer above its dead zone. In this case, optical pulses will arrive at the photodetector of the ceilometer, separated from the moment of radiation of the probe pulse by a time equivalent to the direct and reverse propagation of light in the atmosphere within the dead zone, dead zone and height, equivalent to the spatial resolution of the ceilometer; as well as discrete equidistant time samples equivalent to a set of objects (imitation of clouds) located on the same axis and separated by equal known (set) distances, multiple N * H, where N is the number of pulse passes in a closed line.

Принцип работы схемы, изображенной на Фиг. 3, аналогичен предыдущей. В этом случае длина второй малой оптоволоконной линии 15 временной задержки калибруется таким образом, чтобы время распространения светового импульса в ней было эквивалентно времени прямого и обратного распространения света в атмосфере в пределах пространственного разрешения облакомера. Такая схема, помимо прочего, обеспечивает дискретные временные отсчеты, эквивалентные пространственному разрешению облакомера, следующие после каждого основного выходного оптического импульса. The principle of operation of the circuit shown in FIG. 3, similar to the previous one. In this case, the length of the second small fiber-optic time delay line 15 is calibrated so that the propagation time of the light pulse in it is equivalent to the time of forward and backward propagation of light in the atmosphere within the spatial resolution of the ceilometer. Such a scheme, among other things, provides discrete time samples equivalent to the spatial resolution of the ceilometer, following each main optical output pulse.

Технический результат, получаемый при использовании предлагаемой группы изобретений, заключается в значительном упрощении процедуры проведения контрольных и поверочных мероприятий лазерных облакомеров, и повышении ее эффективности, включая уменьшение эксплуатационных расходов, связанных с монтажом/демонтажем, транспортировкой и проведением контрольных и поверочных мероприятий указанного оборудования, при сохранении высокой точности контроля и поверки.The technical result obtained by using the proposed group of inventions is to significantly simplify the procedure for carrying out control and verification measures of laser ceilings, and increase its efficiency, including reducing operating costs associated with installation / dismantling, transportation and carrying out control and verification measures of the specified equipment, with maintaining high accuracy of control and verification.

Claims (15)

1. Способ контроля и поверки метеорологического лидарного устройства типа облакомер, в котором оптический зондирующий импульс поверяемого устройства вводят через приемную оптическую систему в оптоволоконную линию временной задержки калиброванной длины и выводят через передающую оптическую систему на фотоприемник поверяемого устройства, отличающийся тем, что в оптоволоконной линии временной задержки производят разделение оптической энергии зондирующего импульса в пропорции, определяемой коэффициентами деления и объединения разветвителей и сумматоров, при этом часть энергии через оптическое волокно калиброванной длины направляют на фотоприемник поверяемого устройства через передающую оптическую систему приемопередающего блока, а другую часть оптической энергии направляют в замкнутую оптоволоконную линию временной задержки калиброванной длины, при этом за каждый циклический проход светового импульса осуществляют отведение части оптической энергии импульса и направление ее в оптическое волокно калиброванной длины на фотоприемник поверяемого устройства через передающую оптическую систему приемопередающего блока,1. A method for monitoring and verifying a meteorological lidar device of the type cloud meter, in which the optical sounding pulse of the device being verified is introduced through a receiving optical system into a calibrated optical fiber time delay line and output through a transmitting optical system to a photodetector of the device under verification, characterized in that in the optical fiber time line delays produce the separation of the optical energy of the probe pulse in a proportion determined by the division and union coefficients unless tweeters and adders, while part of the energy is sent through the calibrated length optical fiber to the photodetector of the device under test through the transmitting optical system of the transceiver unit, and the other part of the optical energy is sent to the calibrated length optical fiber optic time line, while for each cyclic passage of the light pulse part of the optical energy of the pulse and its direction into the optical fiber of calibrated length to the photodetector of the device under verification cut transmitting optical system of the transceiver unit, причем время, прошедшее между моментом излучения оптического зондирующего импульса и моментами приходов оптических импульсов, сформированных в результате деления, на фотоприемник поверяемого устройства, определяют исходя из известной длины оптических волокон,moreover, the time elapsed between the moment of emission of the optical probe pulse and the moments of arrival of the optical pulses generated as a result of the division to the photodetector of the device being verified are determined based on the known length of the optical fibers, при этом посредством замкнутой оптоволоконной линии временной задержки калиброванной длины формируют последовательность затухающих оптических импульсов, отстоящих друг от друга на равные промежутки времени, определяемые ее длиной.in this case, by means of a closed fiber-optic time delay line of calibrated length, a sequence of decaying optical pulses is formed that are spaced from each other at equal time intervals determined by its length. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что длину замкнутой оптоволоконной линии временной задержки калибруют таким образом, чтобы время распространения оптического импульса в ней соответствовало времени прямого и обратного распространения оптического импульса в атмосфере от поверяемого устройства до отражающего объекта, находящегося на заданной высоте Н, при этом посредством циклического прохождения оптического импульса в ней осуществляют циклический отвод части энергии оптического импульса через равные промежутки времени, эквивалентные времени прямого и обратного распространения оптического импульса в атмосфере от устройства до объектов, находящихся на высоте N*H, где N равно количеству циклических проходов оптического импульса по замкнутой оптоволоконной линии калиброванной длины.2. The method according to p. 1, characterized in that the length of the closed fiber-optic time delay line is calibrated so that the propagation time of the optical pulse in it corresponds to the time of direct and reverse propagation of the optical pulse in the atmosphere from the device being verified to a reflecting object at a given height N, while through the cyclic passage of the optical pulse in it carry out the cyclic removal of part of the energy of the optical pulse at equal intervals of time, the equivalent s time the forward and reverse optical pulse propagation in the atmosphere from the device to the objects which are at a height N * H, where N is the number of cyclic optical pulse passes along a closed line calibrated fiber length. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что длины всех оптических волокон кроме замкнутой оптоволоконной линии временной задержки калибруют таким образом, чтобы время выхода первого по счету оптического импульса соответствовало времени прямого и обратного прохождения оптического импульса в атмосфере до отражающего объекта, находящегося на границе мертвой зоны поверяемого устройства, а время выхода второго по счету оптического импульса соответствовало времени прямого и обратного прохождения оптического импульса в атмосфере до отражающего объекта, находящегося на расстоянии, превышающем мертвую зону устройства на величину пространственного разрешения устройства.3. The method according to p. 2, characterized in that the lengths of all optical fibers except a closed fiber optic time delay line are calibrated so that the output time of the first optical pulse corresponds to the time of direct and reverse passage of the optical pulse in the atmosphere to the reflecting object located on the dead zone of the device under verification, and the output time of the second optical pulse in accordance with the time corresponded to the time of direct and reverse passage of the optical pulse in the atmosphere to the reflecting object located at a distance greater than the dead zone of the device by the amount of spatial resolution of the device. 4. Устройство контроля и поверки метеорологического лидарного устройства типа облакомер, содержащее приемопередающий блок, включающий в себя приемный и передающий коллиматоры, коммутационный дуплексный оптоволоконный кабель калиброванной длины и оптический блок, включающий в себя оптоволоконную линию временной задержки калиброванной длины, намотанную на катушку, отличающийся тем, что он дополнительно содержит последовательно соединенные первый оптоволоконный сумматор, объединяющий два волокна в одно, первый оптоволоконный разветвитель, разделяющий волокно на два волокна, причем выходное плечо первого оптоволоконного разветвителя с наибольшим коэффициентом деления соединено с оптоволоконной линией временной задержки калиброванной длины, выход которой соединен с входным плечом первого оптоволоконного сумматора с наибольшим коэффициентом объединения, а входное плечо первого сумматора соединено с приемным коллиматором коммутационным дуплексным оптоволоконным кабелем и выходное плечо первого оптоволоконного разветвителя с наименьшим коэффициентом деления соединено с передающим коллиматором коммутационным дуплексным оптоволоконным кабелем,4. A monitoring and verification device for a meteorological lidar device such as a cloud meter, comprising a transceiver unit including a receiver and transmitter collimators, a calibrated length switching duplex fiber optic cable and an optical unit including a calibrated length optical fiber delay line wound on a coil, characterized in that it further comprises in series connected a first fiber optic combiner combining two fibers into one, a first fiber optic splitter an element separating the fiber into two fibers, the output arm of the first fiber splitter with the highest division coefficient connected to the fiber optic time delay line of calibrated length, the output of which is connected to the input arm of the first fiber optic adder with the highest combining coefficient, and the input arm of the first adder is connected to the receiving collimator patch duplex fiber optic cable and the output arm of the first fiber optic splitter with the lowest division ratio with It is connected to the transmitting collimator by a switching duplex fiber optic cable, при этом длины всех оптических волокон кроме оптоволоконной линии временной задержки калиброванной длины откалиброваны таким образом, что время выхода первого по счету оптического импульса соответствует времени прямого и обратного прохождения оптического импульса в атмосфере до отражающего объекта, находящегося на границе мертвой зоны поверяемого устройства,the lengths of all optical fibers except the fiber-optic time delay line of a calibrated length are calibrated in such a way that the output time of the first optical pulse corresponds to the time of direct and reverse passage of the optical pulse in the atmosphere to a reflecting object located on the dead zone of the device being verified, а длина оптоволоконной линии временной задержки откалибрована таким образом, что времена выхода всех последующих оптических импульсов соответствуют временам прямого и обратного прохождения оптического импульса в атмосфере от поверяемого устройства до отражающих объектов, находящихся на высоте N*H, где N равно количеству циклических проходов оптического импульса по упомянутой линии.and the length of the fiber-optic time delay line is calibrated in such a way that the exit times of all subsequent optical pulses correspond to the times of direct and reverse transmission of the optical pulse in the atmosphere from the device under test to reflective objects at a height of N * H, where N is equal to the number of cyclic passes of the optical pulse in mentioned line. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит первую малую оптоволоконную линию временной задержки калиброванной длины, второй оптоволоконный разветвитель, разделяющий волокно на два волокна, и второй оптоволоконный сумматор, объединяющий два волокна в одно, причем выходное плечо второго оптоволоконного разветвителя с наименьшим коэффициентом деления соединено с входным плечом второго оптоволоконного сумматора с наименьшим коэффициентом объединения через первую малую оптоволоконную линию временной задержки, выходное плечо второго оптоволоконного разветвителя с наибольшим коэффициентом деления соединено с входным плечом первого оптоволоконного сумматора с наименьшим коэффициентом объединения и выходное плечо первого оптоволоконного разветвителя с наименьшим коэффициентом деления соединено с входным плечом второго оптоволоконного сумматора с наибольшим коэффициентом объединения, а входное плечо второго разветвителя соединено с приемным коллиматором коммутационным дуплексным оптоволоконным кабелем и выходное плечо второго оптоволоконного сумматора соединено с передающим коллиматором коммутационным дуплексным оптоволоконным кабелем,5. The device according to claim 4, characterized in that it further comprises a first small fiber optic time delay line of calibrated length, a second fiber optic splitter that divides the fiber into two fibers, and a second fiber optic combiner that combines the two fibers into one, and the output arm of the second fiber the splitter with the smallest division coefficient is connected to the input arm of the second fiber optic adder with the lowest coupling coefficient through the first small fiber optic time delay line , the output arm of the second fiber optic splitter with the highest division ratio is connected to the input arm of the first fiber optic adder with the smallest ratio and the output arm of the first fiber splitter with the lowest division factor is connected to the input arm of the second fiber optic adder with the highest coupling coefficient, and the input arm is connected once with the second receiving collimator switching duplex fiber optic cable and the output arm of the second wholesale window of the adder is connected to the transmitting switching collimator duplex fiber optic cable причем длины оптических волокон первой малой оптоволоконной линии временной задержки, второго оптоволоконного разветвителя и второго оптоволоконного сумматора откалиброваны таким образом, что время выхода первого по счету оптического импульса соответствует времени прямого и обратного прохождения оптического импульса в атмосфере до отражающего объекта, находящегося на границе мертвой зоны поверяемого устройства, а время выхода второго по счету оптического импульса соответствует времени прямого и обратного прохождения оптического импульса в атмосфере до отражающего объекта, находящегося на расстоянии, превышающем мертвую зону поверяемого устройства на величину пространственного разрешения поверяемого устройства.moreover, the lengths of the optical fibers of the first small fiber optic time delay line, the second fiber optic splitter and the second fiber optic adder are calibrated so that the output time of the first optical pulse corresponds to the time of direct and reverse optical pulse in the atmosphere to the reflecting object located on the border of the dead zone of the calibrated devices, and the output time of the second optical pulse corresponds to the time of forward and backward passage of the optical pulse in the atmosphere to a reflecting object located at a distance exceeding the dead zone of the device being verified by the spatial resolution of the device being verified. 6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит вторую малую оптоволоконную линию временной задержки калиброванной длины и третий оптоволоконный смеситель, смешивающий и разделяющий два волокна, причем один из входов третьего смесителя подключен к выходу первого оптоволоконного разветвителя с наименьшим коэффициентом деления, выход третьего смесителя подключен к входу второго оптоволоконного сумматора с наибольшим коэффициентом объединения, а свободный выход третьего смесителя замкнут на его свободный вход через вторую малую оптоволоконную линию временной задержки, причем длины оптических волокон третьего смесителя и второй малой оптоволоконной линии временной задержки откалиброваны таким образом, что время распространения оптического импульса в них соответствует времени прямого и обратного прохождения оптического импульса в атмосфере в пределах пространственного разрешения поверяемого устройства.6. The device according to p. 5, characterized in that it further comprises a second small optical fiber time delay line of calibrated length and a third optical fiber mixer that mixes and separates two fibers, and one of the inputs of the third mixer is connected to the output of the first optical fiber splitter with the lowest division ratio , the output of the third mixer is connected to the input of the second fiber optic adder with the highest combining coefficient, and the free output of the third mixer is closed to its free input through ithout second small fiber line time delay, the time delay lengths of optical fiber of the third mixer and a second fiber optic small calibrated so that the propagation time of the optical pulse corresponds to the time in which the forward and reverse optical pulse passing in the atmosphere within the spatial resolution of the device under test. 7. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит по меньшей мере один регулируемый оптоволоконный аттенюатор, подключенный после выходного плеча первого оптоволоконного разветвителя с наименьшим коэффициентом деления.7. The device according to p. 4, characterized in that it further comprises at least one adjustable fiber optic attenuator connected after the output arm of the first fiber optic splitter with the lowest division ratio. 8. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит по меньшей мере один регулируемый оптоволоконный аттенюатор, подключенный после выходного плеча первого оптоволоконного разветвителя с наименьшим коэффициентом деления.8. The device according to p. 5, characterized in that it further comprises at least one adjustable optical fiber attenuator connected after the output arm of the first fiber optic splitter with the lowest division ratio. 9. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит по меньшей мере один регулируемый оптоволоконный аттенюатор и по меньшей мере один нерегулируемый оптоволоконный аттенюатор, установленные перед входом первого оптоволоконного сумматора с наибольшим коэффициентом объединения и/или после выхода второго оптоволоконного разветвителя с наименьшим коэффициентом деления и/или после выхода второго оптоволоконного сумматора.9. The device according to claim 5, characterized in that it further comprises at least one adjustable fiber optic attenuator and at least one unregulated fiber optic attenuator installed in front of the input of the first fiber optic combiner with the highest combining coefficient and / or after the output of the second fiber optic splitter with the smallest division factor and / or after the output of the second fiber optic adder. 10. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит по меньшей мере один регулируемый оптоволоконный аттенюатор и по меньшей мере один нерегулируемый оптоволоконный аттенюатор, установленные перед входом первого оптоволоконного сумматора с наибольшим коэффициентом объединения и/или после выхода второго оптоволоконного разветвителя с наименьшим коэффициентом деления и/или после выхода второго оптоволоконного сумматора.10. The device according to p. 8, characterized in that it further comprises at least one adjustable fiber optic attenuator and at least one unregulated fiber optic attenuator installed in front of the input of the first fiber optic combiner with the highest coupling coefficient and / or after the output of the second fiber optic splitter with the smallest division factor and / or after the output of the second fiber optic adder.
RU2017101645A 2017-01-19 2017-01-19 Method of monitoring and verification of meteorological lidar equipment of cloud-range detector type and device for its implementation RU2636797C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017101645A RU2636797C1 (en) 2017-01-19 2017-01-19 Method of monitoring and verification of meteorological lidar equipment of cloud-range detector type and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017101645A RU2636797C1 (en) 2017-01-19 2017-01-19 Method of monitoring and verification of meteorological lidar equipment of cloud-range detector type and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2636797C1 true RU2636797C1 (en) 2017-11-28

Family

ID=60581176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017101645A RU2636797C1 (en) 2017-01-19 2017-01-19 Method of monitoring and verification of meteorological lidar equipment of cloud-range detector type and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2636797C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU187227U1 (en) * 2018-06-15 2019-02-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН) Cloud Meter with Fiber Optic Transceiver
RU187812U1 (en) * 2018-12-10 2019-03-19 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН) Cloud meter with combined transmitting system
US20190250258A1 (en) * 2018-02-14 2019-08-15 Raytheon Company Compact test range for active optical target detectors
RU207082U1 (en) * 2021-08-18 2021-10-11 Акционерное Общество "Концерн "Международные Аэронавигационные Системы" (Ао "Концерн "Манс") DEVICE FOR CALIBRATING THE HEIGHT OF THE LOWER CLOUD BOUNDARY

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5825464A (en) * 1997-01-03 1998-10-20 Lockheed Corp Calibration system and method for lidar systems
RU2249231C2 (en) * 2002-05-23 2005-03-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Уральский оптико-механический завод" (ФГУП "ПО "УОМЗ") Method and device for range simulation
RU102815U1 (en) * 2010-09-21 2011-03-10 Открытое Акционерное Общество "Пеленг" LASER DISTANCE SIMULATOR
US8368876B1 (en) * 2008-10-17 2013-02-05 Odyssey Space Research, L.L.C. Calibration system and method for imaging flash LIDAR systems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5825464A (en) * 1997-01-03 1998-10-20 Lockheed Corp Calibration system and method for lidar systems
RU2249231C2 (en) * 2002-05-23 2005-03-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Уральский оптико-механический завод" (ФГУП "ПО "УОМЗ") Method and device for range simulation
US8368876B1 (en) * 2008-10-17 2013-02-05 Odyssey Space Research, L.L.C. Calibration system and method for imaging flash LIDAR systems
RU102815U1 (en) * 2010-09-21 2011-03-10 Открытое Акционерное Общество "Пеленг" LASER DISTANCE SIMULATOR

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190250258A1 (en) * 2018-02-14 2019-08-15 Raytheon Company Compact test range for active optical target detectors
WO2019160582A1 (en) * 2018-02-14 2019-08-22 Raytheon Company Compact test range for active optical target detectors
US10564269B2 (en) 2018-02-14 2020-02-18 Raytheon Company Compact test range for active optical target detectors
RU187227U1 (en) * 2018-06-15 2019-02-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН) Cloud Meter with Fiber Optic Transceiver
RU187812U1 (en) * 2018-12-10 2019-03-19 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН) Cloud meter with combined transmitting system
RU207082U1 (en) * 2021-08-18 2021-10-11 Акционерное Общество "Концерн "Международные Аэронавигационные Системы" (Ао "Концерн "Манс") DEVICE FOR CALIBRATING THE HEIGHT OF THE LOWER CLOUD BOUNDARY

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2636797C1 (en) Method of monitoring and verification of meteorological lidar equipment of cloud-range detector type and device for its implementation
US8368876B1 (en) Calibration system and method for imaging flash LIDAR systems
CN103840877B (en) The time synchronism apparatus and method of automatic detection optical fiber asymmetric
CN106646426B (en) A kind of full optical fiber laser radar of multiple illuminators and single receiver telescope array
CN109655813A (en) Calibrating installation and method in laser range finder room based on fiber delay time
CN105044704B (en) The spaceborne laser transmitter integrated test system for performance of high accuracy
US20030133094A1 (en) Multichannel receiver system for angularly resolved laser ranging measurement
CN108802425A (en) A kind of airborne measuring wind speed laser radar system
CN110007312A (en) Laser radar system and its control method
CN102255655B (en) Link efficiency detection method realized by compatibly of tracking camera in laser communication
CN100374875C (en) Multi-purpose laser altimeter measuring device
JP2013160717A (en) Laser distance measuring device
CN110174664A (en) The determination method of laser radar system and laser radar echo signal
CN110161514A (en) A kind of laser radar, lidar measurement method and vehicle driving system
US11635374B2 (en) Optical testing apparatus
CN107390201B (en) The hard target calibration system of anemometry laser radar
CN103499816A (en) Coaxial laser delay and attenuation simulating device
US7463339B2 (en) Device for measuring the distance to far-off objects and close objects
US10310057B2 (en) Distance meter telescope
NO153825B (en) MEASURING DEVICE FOR DETERMINING THE EXTINCTION VALUE OF LASER DISTINCTION METERS.
CN206696429U (en) Integrated fiber formula pseudo noise code amplitude modulation error means for correcting
CN206192364U (en) Device is verified on VLBI measurement system and ground based on X ray
RU2541677C2 (en) Plant for non-route check of laser distance meter
CN110907920B (en) Indoor passive laser ranging simulation device and ranging capability detection method
US20230028596A1 (en) Lidar system calibration

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20191015