SU125930A1 - Photoelectric device for determining the boundaries of clouds in flight - Google Patents

Photoelectric device for determining the boundaries of clouds in flight

Info

Publication number
SU125930A1
SU125930A1 SU626397A SU626397A SU125930A1 SU 125930 A1 SU125930 A1 SU 125930A1 SU 626397 A SU626397 A SU 626397A SU 626397 A SU626397 A SU 626397A SU 125930 A1 SU125930 A1 SU 125930A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
clouds
flight
determining
boundaries
lens
Prior art date
Application number
SU626397A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Б.И. Брустин
Г.М. Забродский
В.В. Клемин
М.И. Марков
Original Assignee
Б.И. Брустин
Г.М. Забродский
В.В. Клемин
М.И. Марков
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 Б.И. Брустин, Г.М. Забродский, В.В. Клемин, М.И. Марков filed Critical Б.И. Брустин
Priority to SU626397A priority Critical patent/SU125930A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU125930A1 publication Critical patent/SU125930A1/en

Links

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Description

Среди известных облакомеров нет прибора, позвол ющего определить объемные границы, форму облачности и высоту верхней границы ее без применени  искусственного источника света.Among the well-known cloud meters there is no instrument that allows determining the volume boundaries, the shape of the clouds and the height of its upper boundary without using an artificial light source.

Предлагаемый облакомер, содержащий фотообъектив с углом охвата 50-70°, в фокусной плоскости которого установлен блок фотоэлементов , подключенный через усилитель к осциллоскопическому индикатору или радиоприемнику, не имеет отмеченных недостатков. Прибор основан на использовании естественной резкой разницы между коэффициентом  ркости облаков и коэффициентом  ркости земного аэроландшафта. Он не нуждаетс  в искусственном источнике света, который примен етс  во всех известных облакомерах. В приборе используетс  блок фотоэлементов и коммутатор, с помощью которого повышаетс  точность определени  характера облачности над районом полета. Коммутатор, предназначенный дл  последовательного сн ти  электрических сигналов с фотоэлементов , позвол ет мен ть частоту коммутации в зависимости от параметров датчика и режима полета, а фотообъектив имеет угол охвата 50-70° дл  увеличени  световой информации об облачности. Кроме того , прибор позвол ет компенсировать неравенство чувствительности составных элементов блока фотоэлементов путем настройки схемы перед каждым полетом и свести искажени  в информации об облачности до совершенно несущественных величин, практически выдает электронную фотографию облачности на весьма большой площади, причем эта площадь увеличиваетс  вместе с увеличением высоты полета над облачностью , позвол ет судить о границах облачности по интервалу времени между однотипными отметками на ленте индикатора, а также имеет конструктивные преимущества по форме, габариту, весу и др. по сравнению с известными.The proposed ceilometer, containing a photographic lens with an angle of coverage of 50-70 °, in the focal plane of which a block of photocells is mounted, connected through an amplifier to an oscilloscopic indicator or radio receiver, has no marked drawbacks. The device is based on the use of a natural sharp difference between the coefficient of the brightness of clouds and the coefficient of brightness of the terrestrial aerolandscape. It does not need an artificial light source, which is used in all known cloud meters. The device uses a block of photocells and a switch, which improves the accuracy of determining the nature of clouds over the flight region. A switch designed to sequentially take electrical signals from photocells allows the switching frequency to vary depending on sensor parameters and flight mode, and the photo lens has a wrap angle of 50-70 ° to increase light cloud information. In addition, the device compensates for the inequality of sensitivity of the constituent elements of the photocell block by adjusting the scheme before each flight and reducing the distortions in the cloud information to completely insignificant quantities; it almost gives an electronic photograph of cloudiness over a very large area, and this area increases with increasing flight altitude. over the clouds, allows you to judge the limits of clouds by the time interval between similar marks on the indicator tape, and also has a constant Operational advantages in shape, size, weight, etc. compared with the known.

Принципиальна  схема прибора представлена на фиг. 1.A schematic diagram of the device is shown in FIG. one.

If9 125930- 2 -If9 125930-2 -

Прибор состоит из следующих элементов: фотографического объектива /, фотоэлемента 2, установленного в фокальной плоскости объектива , усилител  3, источника питани  4. Электрические сигналы усилител  можно подавать на осциллограф 5 дл  непосредственной записи или на радиопередающее устройство 6 дл  передачи на землю.The device consists of the following elements: a photographic lens /, a photocell 2 installed in the focal plane of the lens, amplifier 3, power source 4. The amplifier’s electrical signals can be fed to the oscilloscope 5 for direct recording or to a radio transmitter 6 for transmission to the ground.

В полете изображение местности в фокальной плоскости прибораIn flight, the image of the terrain in the focal plane of the device

перемещаетс  со скоростью -р-,moves at a speed of -r-,

где: V с-скорость полета самолета;where: V с-speed of the aircraft;

/ -фокусное рассто ние объектива; Н - высота полета.f-lens focal length; H - flight altitude.

В каждый зафиксированный момент времени в цепи фотоэлемента протекает фототок пропорциональной интегральной  ркости предметов местности и облаков, проектирующихс  на фотоэлемент. В процессе полета фототок воспроизводит во времени действительную  ркостную характеристику пролетаемого аэроландшафта. Осциллограмма фототока будет иметь вид, подобный изображенному на фиг. 2.At each fixed point in time, a photocurrent flows in the photocell circuit, which is proportional to the integrated brightness of the terrain objects and clouds projected onto the photocell. During the flight, the photocurrent reproduces in time the actual brightness characteristic of the flying aerolandscape. The oscillogram of the photocurrent will look similar to that shown in FIG. 2

Такой вид осциллограммы фототока определ етс  следующими факторами: коэффициент  ркости земного аэроландшафта в среднем (дл  лета) равен 0,14 и лишь отдельные объекты имеют коэффициент  ркости выше 0,2; коэффициент  ркости дл  облаков колеблетс  в пределах 0,6- 0,9, т. е. значительно (в 4 и более раза) превосходит отражательную способность земного аэроландшафта.This type of oscillogram of the photocurrent is determined by the following factors: the luminance coefficient of the terrestrial aerolandscape is on average (for summer) 0.14 and only certain objects have a luminance factor higher than 0.2; the luminance factor for clouds varies between 0.6 and 0.9, i.e., significantly (4 or more times) exceeds the reflectivity of the terrestrial aerolandscape.

Колебани  коэффициента  ркости облаков определ ютс  состо нием облачности. Например, грозова  облачность имеет коэффициент  ркости около 0,5. Таким образом, достаточно в поле зрени  объектива попасть небольшой облачности, как заметно возрастет фототок. При полете над сплошной облачностью амплитуда фототока, в основном, определ етс  коэффициентом  ркости облаков, т. е. состо нием облачности. Анализ осциллограммы позвол ет с достаточной точностью определить состо ние облачности на маршруте полета.The fluctuations of the cloud brightness factor are determined by the state of cloudiness. For example, thunderstorm clouds have a brightness factor of about 0.5. Thus, it is enough to get into the field of the lens of a small cloud, as the photocurrent increases markedly. When flying over a solid cloud, the photocurrent amplitude is mainly determined by the cloud luminance factor, i.e. the state of cloudiness. Waveform analysis allows determining with sufficient accuracy the state of clouds on the flight route.

Вариантом схемы, предоставленной на фиг. 1,  вл етс  схема, изображенна  на фиг. 3. Здесь в фокальной плоскости объектива 7 размещаетс  не один, а несколько фотоэлементов 8, расположенных на линии, перпендикул рной направлению полета самолета.A variation of the circuit provided in FIG. 1 is a diagram depicted in FIG. 3. Here, in the focal plane of the lens 7, not one but several photocells 8 are located, located on a line perpendicular to the direction of flight of the aircraft.

Изображение местности,проектирующеес  на фокальную плоскость объектива, воспроизводитс  в виде фототоков многих фотоэлементов, причем каждый фотоэлемент прощупывает определенную полосу местности . В данном случае значительно сужаетс  угол зрени  каждого фотоэлемента и последние значительно точнее регистрируют по вление даже мелких облаков.The image of the terrain projected onto the focal plane of the lens is reproduced in the form of the photocurrents of many photocells, with each photocell probing a certain strip of terrain. In this case, the angle of view of each photocell is significantly narrowed, and the latter more accurately record the appearance of even small clouds.

- Как видно из фиг. 3 в данном варианте прибора применен дополнительный элемент-коммутатор 9 (механический или электронный), назначение которого-последовательное подключение фотоэлементов к усилителю 10, питающемус  от источника тока 11 и подающему сигналы на осциллограф 12 или на радиопередатчик 13.- As can be seen from FIG. 3, in this version of the device, an additional switching element 9 (mechanical or electronic) is used, the purpose of which is to connect the photo cells in series to the amplifier 10, which is supplied from the current source 11 and sends signals to the oscilloscope 12 or to the radio transmitter 13.

Осциллограмма здесь будет иметь вид подобный изображенному на фиг. 4. Каждый фотоэлемент выдает фототок, амплитуда которого пропорциональна интегральной  ркости объектов местности и облаков в момент коммутации. Частота коммутатора выбираетс  из услови  получени  полной  ркостной картины местности. Как видно из фиг. 4, с увеличением количества фотоэлементов при использовании всего угла зрени  объектива значительно повышаетс  точность измерени  облачности.The oscillogram here will look like the one shown in FIG. 4. Each photocell generates a photocurrent, the amplitude of which is proportional to the integrated luminance of terrain objects and clouds at the time of switching. The frequency of the switch is chosen from the condition of obtaining a full-fledged picture of the terrain. As can be seen from FIG. 4, with the increase in the number of photocells using the entire angle of view of the lens, the accuracy of measuring cloudiness is significantly improved.

Минимальные размеры фотоэлементов (дл  одного и того же объектива ) можно подобрать, исход  из услови  определени  на осциллограмме заранее заданных размеров облаков. Ширина полосы местности наThe minimum dimensions of photocells (for the same lens) can be selected, based on the condition that the predetermined dimensions of the clouds are determined on the oscillogram. Strip width on

маршруте полета летательного аппарата, просматриваема  фотоэлектрическими приборами, определ етс  по формулеL Н,the flight path of the aircraft, viewed by photoelectric devices, is determined by the formula L N,

где: Я - высота полета;where: I - flight altitude;

а -сторона фотоэлемента, расположенна  перпендикул рноa-side of the photocell, perpendicular

направлению полета; п -количество фотоэлементов.flight direction; n is the number of photocells.

Предмет изобре тени Object invented shadows

Фотоэлектрический прибор дл  определени  границ облаков в полете , содержащий фотоэлементы, объектив, коммутатор, усилитель, радиопередатчик и радиоприемник, отличающийс  тем, что, с целью определени  объемных границ облаков без применени  искусственных источников света, в нем блок фотоэлементов размещен в фокальной плоскости фотообъектива перпендикул рно направлению полета, а дл  увеличени  световой информации об облачности применен фотообъектив с углом охвата 50-70°.A photoelectric device for determining the boundaries of clouds in flight, containing photocells, a lens, a switch, an amplifier, a radio transmitter and a radio receiver, characterized in that, in order to determine the volume boundaries of clouds without the use of artificial light sources, in it a block of photoelectric cells is placed perpendicular to the focal plane. in the direction of flight, and a photographic lens with a coverage angle of 50-70 ° is used to increase the light information about clouds.

/Маршрут /Route

Фиг Z полетаFig z flight

SU626397A 1959-04-24 1959-04-24 Photoelectric device for determining the boundaries of clouds in flight SU125930A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU626397A SU125930A1 (en) 1959-04-24 1959-04-24 Photoelectric device for determining the boundaries of clouds in flight

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU626397A SU125930A1 (en) 1959-04-24 1959-04-24 Photoelectric device for determining the boundaries of clouds in flight

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU125930A1 true SU125930A1 (en) 1959-11-30

Family

ID=48397256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU626397A SU125930A1 (en) 1959-04-24 1959-04-24 Photoelectric device for determining the boundaries of clouds in flight

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU125930A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3028499A (en) Expanded scale photoelectric device
US3690234A (en) Apparatus for taking photographs at times of minimum image motion
US2573729A (en) System of photoelectric exposure control
Moore et al. Spectral reflectance of whitecaps: instrumentation, calibration, and performance in coastal waters
US4015116A (en) Measurement of solar radiation
US3390576A (en) Solar radiation measuring device
GB998911A (en) Arrangement for producing an electroluminescent light spot, controllably variable in its position
Preston A simple galvanometer amplifier with negative feedback
US4247186A (en) Photometric circuit for camera
US4110049A (en) Sun meter
SU125930A1 (en) Photoelectric device for determining the boundaries of clouds in flight
GB1260401A (en) An apparatus for determining a time-integrated quantity of light
US3054999A (en) Correlation evaluator
Jones A portable sensitive anemometer with proportional dc output and a matching wind velocity-component resolver
US3902067A (en) Radiometric apparatus
US4128340A (en) Portable test apparatus for low light level devices
US3953137A (en) Nuclear-burst strength detecting and measuring device
Jones et al. The measurement of gustiness in the first few thousand feet of the atmosphere
US4175855A (en) Electronic exposure control
SU138391A1 (en) Photoelectric device
Nakano et al. Leader and return stroke velocity measurements in lightning from a tall chimney
Mach et al. A photoelectric technique for measuring lightning-channel propagation velocities from a mobile laboratory
US2064987A (en) Photometer
Diamond et al. A method for the investigation of upper-air phenomena and its application to radio meteorography
Spiegel et al. An improved optically isolated ELF electric field sensor