Изобретение относитс к атмосферной оптике и может быть использовано дл дистанционного определени внут- . реннего масштаба турбулентности, как. в чистой, так и в замутненной атмосфере (во врем выпадани дожд или мороси, в облаке, в тумане и т.п).The invention relates to atmospheric optics and can be used to remotely detect internal. The scale of turbulence is as. in a clean and cloudy atmosphere (during rain or drizzle, in a cloud, in a fog, etc.).
Известен способ определени внутреннего масштаба турбулентности в ат-. мосфере, по которому излучение от двух точечных источников посьшают в атмосферу, принимают их излучение после прохождени трасс различной длины через точечные диафрагмы,измер ют дисперсию интенсивности в каждом из пучков излучени и определ ют отношение этих дисперсий, по которым суд т об искомом параметре..There is a method for determining the internal scale of turbulence in at-. In the sphere, in which radiation from two point sources is brought into the atmosphere, their radiation is received after passing paths of various lengths through point diaphragms, the intensity dispersion in each of the radiation beams is measured and the ratio of these dispersions is determined by the parameter being searched for.
Недостатком способа вл етс нё обходимость использовани двух трассThe disadvantage of this method is the need to use two tracks.
различной длины,что приводит к снижению точности за счет неоднородности . турбулентности вдоль трасс распространени . При этом необходимость измерени очень малого уровн дисперсии флуктуации интенсивности на более ко00 роткой трассе накладывает существенсд ное ограничение на чувствительность способа. Кроме того, использование двух трасс требует оборудовани тоех аппаратурных пунктовdifferent lengths, which leads to a decrease in accuracy due to heterogeneity. turbulence along propagation paths. At the same time, the need to measure a very small level of dispersion of intensity fluctuations on a shorter path imposes a significant limitation on the sensitivity of the method. In addition, the use of two routes requires the equipment of hardware points
Наиболее близким к описываемому способу по существу решени технической задачи вл етс способ определени внутреннего масштаба турбулентности , по которому посыпают в исследуемую область по трассам одинаковой -длины два пучка оптического излучени с различной геометрией, принимают прошедшее излучение через точеч311А ные диафрагмы, измер ют дисперсии флуктУаций интенсивности в каждом пучке и по отношению этих дисперсий суд т об искомом параметре, Однако этот способ обладает следующими недостатками;, Использование пучков оптического излучени различной геометрии ведет к погрешности измерений Так, во флуктуации интенсивности широкого коллимированного пучка оптического излучени дают основной вклад неоднородности , расположенные у передатчика , в то врем как во флуктуации интенсивности расход щегос пучка оптического излучени основной вклад дают неоднородности в центральной части трассы и, следовательно, неоднородность характеристик атмосферной турбулентности в пространстве может привести к ошибкам измерений Небольша прот женность измерительной трассы приводит к малым значени м дисперсии флуктуации интенсив ности в расход щемс пучке излучени , что снижает чувствительность способа. Способ не может использоватьс в замутненной атмосфере, Целью изобретени вл етс повышение точности и чувствительности, а также возможность измерений в замутненной атмосфере. Это достигаетс тем, что в спосо бе определени внутреннего масштаба турбулентности в атмосфере путем по сылки в исследуемую область двух пзгчков оптического излучени по тра сам одинаковой длины, приема прошед шего излучени через точечные диафрагмы и определени дисперсии флуктуации интенсивности в каждом пучке посылают пучки одинаковой геометрии , но с различными длинами волн, определ ют дополнительно взаимную коррел цию флуктуации интенсивности и по отношению взаимной коррел ции к разности дисперсий флуктуации в пучках суд т об искомом параметре На фиг,1 изображен схема реализ ции данного способа; на фиго 2 графики зависимости внутреннего масштаба турбулентности (lo) от (j) отношени взаимной коррел ции к разности дисперсии флуктуации интенсивности в обоих пучках. Способ реализуетс следующим образом Два одинаковых пучка оптического излучени - от лазера 1 с дпиной волны Л ч и от лазера 2 с длиной волны Л г - направл ют по измерительной трассе 3 и принимают фотоприемниками А и 5, установленными за точечными диафрагмами 6 и 7 и интерференционными светофильтрами 8 и 9,настроенными на длину волны своего лазера каждый Электрические сигналы с фотоприемников 4 и 5, пропорциональные флуктуаци м интенсивности (или логарифму амплитуды) оптического излучени , принимают устройством 10, измер ющим дисперсию d(A-i) и )(j.) флуктуации интенсивности (или логарифма амплитуды) в обоих пучках и их взаимную коррел цию f (Л Я.), Затем вычисл ют отношение Г(Л,,Я4) (Л,) -a (Ajl и по расчетной зависимости 1 от (см фиГс2) определ ют параметр (внутренний масштаб турбулентности) Описываемый способ позвол ет повысить точность измерений, так как использование пучков одинаковой геометрии позвол ет исключить вли ние неоднородности турбулентности,возникающее при использовании пучков различной геометрии Выбором прот женности трассы, на которую не накладьгоаютс жесткие ограничени , как в прототипе, а также выбором геометрии пучков можно повысить чувствительность способа Использование пучков одинаковой геометрии позвол ет устранить вклад аэрозол при вычислении ЗГ , а следовательно использовать способ в замутненной атмосфереThe closest to the described method is essentially the solution of the technical problem is a method for determining the internal scale of turbulence, which sprinkle two beams of optical radiation with different geometry into the study area along tracks of the same length, measure the transmitted radiation through point diaphragms, measure the dispersions of intensity fluctuations in each beam and in relation to these dispersions, the parameter being sought is judged. However, this method has the following disadvantages; the use of optical beams Radiation of different geometry leads to measurement errors. Thus, fluctuations of the intensity of a wide collimated optical radiation beam make the main contribution to the inhomogeneity located at the transmitter, while in the intensity fluctuations of the diverging beam of the optical radiation the main contribution comes from inhomogeneity in the central part of the path and, therefore, , inhomogeneity of the atmospheric turbulence characteristics in space can lead to measurement errors. The measurement path length is small. leads to small dispersion of intensity fluctuations in the divergent radiation beam, which reduces the sensitivity of the method. The method cannot be used in a cloudy atmosphere. The aim of the invention is to improve accuracy and sensitivity, as well as the possibility of measurements in a cloudy atmosphere. This is achieved by the fact that in the method of determining the internal scale of turbulence in the atmosphere by sending two optical paths of the same length to the area under study, receiving the transmitted radiation through pinholes and determining the dispersion of intensity fluctuations in each beam, beams of the same geometry are sent. but with different wavelengths, the mutual correlation of the intensity fluctuations is additionally determined and, with respect to the mutual correlation to the difference of the dispersions, the fluctuations in the beams judge unknown parameters Figure 1 shows a diagram of the method impl tion; Fig 2 shows the graphs of the dependence of the internal scale of turbulence (lo) on (j) the ratio of mutual correlation to the difference in dispersion of intensity fluctuations in both beams. The method is implemented as follows. Two identical beams of optical radiation — from laser 1 with a dpine wavelength L h and from laser 2 with a wavelength L g — are directed along measuring path 3 and are received by photoreceivers A and 5, mounted behind point-shaped diaphragms 6 and 7 and interference light filters 8 and 9, each tuned to their own laser wavelength. Electrical signals from photodetectors 4 and 5, proportional to the intensity fluctuations (or amplitude logarithm) of the optical radiation, are received by device 10, which measures the dispersion d (Ai) i) (j.) intensity fluctuations (or logarithm of amplitude) in both beams and their mutual correlation f (L Ya.), Then calculate the ratio Г (Л ,, Я4) (Л,) -a (Ajl and calculated dependencies 1 on (see FIGS2) determine the parameter (internal turbulence scale) The described method allows to increase the measurement accuracy, since the use of beams of the same geometry eliminates the influence of the nonuniformity of turbulence that occurs when using beams of different geometry do not overlap anicheni as in the prior art, and for this geometry beams can increase the sensitivity of the method using the same beam geometry eliminates the contribution of aerosol in the calculation of the MO, and consequently to use the method in an atmosphere turbid