SU1661704A1 - Device for measuring weather-conditioned visibility range - Google Patents
Device for measuring weather-conditioned visibility range Download PDFInfo
- Publication number
- SU1661704A1 SU1661704A1 SU894710480A SU4710480A SU1661704A1 SU 1661704 A1 SU1661704 A1 SU 1661704A1 SU 894710480 A SU894710480 A SU 894710480A SU 4710480 A SU4710480 A SU 4710480A SU 1661704 A1 SU1661704 A1 SU 1661704A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- unit
- output
- input
- inputs
- block
- Prior art date
Links
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к метеорологии и атмосферной оптике, в частности к устройствам дл определени прозрачности атмосферы и метеорологической дальности видимости (МДВ). Дл повышени точности измерени за счет оценки степени неоднородности атмосферы по сигналу от облака и введени в результат измерени поправки, соответствующей такой неоднородности, в устройство введены блок 11 делителей амплитуды сигналов, соответствующее число компараторов, блок 13 логики, а также блок 7 измерени временных интервалов и усилитель 14 с регулируемым коэффициентом усилени . В устройстве измер етс амплитуда импульсного сигнала от облака и в зависимости от ее величины вноситс поправка в результат расчета МДВ. Если амплитуда сигнала от облака превышает некоторое предельное значение, за МДВ принимаетс рассто ние до облака по трассе зондировани . 1 ил.The invention relates to meteorology and atmospheric optics, in particular, to devices for determining atmospheric transparency and meteorological visibility range (DVM). To improve measurement accuracy by estimating the degree of atmospheric heterogeneity from a cloud signal and introducing an amendment corresponding to such heterogeneity to the measurement result, unit 11 of signal amplitude dividers, appropriate number of comparators, logic unit 13, and unit 7 for measuring time intervals and variable gain amplifier 14. The device measures the amplitude of the pulsed signal from the cloud, and depending on its magnitude, an amendment is made to the result of the calculation of the MAI. If the amplitude of the signal from the cloud exceeds a certain limit value, the distance to the cloud along the sounding path is taken as the MDW. 1 il.
Description
оэoh
0505
к|to |
ЈъЈъ
Изобретение относитс к атмосфер ной оптике и метеорологии и может быть использовано дл измерени прозрачности атмосферы, контрол метеорологической дальности видимости.The invention relates to atmospheric optics and meteorology and can be used to measure the transparency of the atmosphere, control the meteorological visibility range.
Целью изобретени вл е-тс повышение точности.The aim of the invention is to increase accuracy.
На чертеже изображена лок-схема предлагаемого устройства.The drawing shows the Lok scheme of the proposed device.
Предлагаемое устройств9 дл определени метеорологической дальности видимости содержит блок 1 управлени , приемопередатчик 2, стробируемые накопители (интеграторы) 3 и 4, блок 5 сравнени , амплитудный анализатор 6, блок 7 измерени временных интервалов , блоки 8 и 9 делени , логарифмический усилитель 10, блок 11 дели- тврпей, блок 12 компараторов, блок 13 логики, усилитель 14 с регулиру- eMjbM коэффициентом усилени , блок 15 измерени рассто ни до облака, селектор 16 и регистрирующий прибор 17,The proposed device9 for determining the meteorological visibility range includes a control unit 1, a transceiver 2, gated drives (integrators) 3 and 4, a comparison unit 5, an amplitude analyzer 6, a time interval measurement unit 7, a division block 8 and 9, a logarithmic amplifier 10, a block 11 Delivi, block 12 comparators, block 13 of logic, amplifier 14 with adjustable eMjbM gain, block 15 for measuring the distance to the cloud, selector 16 and recording device 17,
Один выход блока 1 управлени соединен с входом приемопередатчика 2 и входом синхронизации блока 15 измерени рассто ни до облака, а другой выход блока 1 управлени подключен к входам стробировани первого интегратора 3, блок 5 сравнени , амплитудного анализатора 6, к одному из входов блока 7 измерени временных интервалов .One output of control unit 1 is connected to the input of transceiver 2 and the synchronization input of distance measuring unit 15 to the cloud, and the other output of control unit 1 is connected to the gate inputs of the first integrator 3, comparison unit 5, amplitude analyzer 6, to one of the inputs of measurement unit 7 time intervals.
Выход приемопередатчика 2 соединен с входами накопителей 3 и 4, блока 5 сравнени , амплитудного анализатора 6 блрка 15 измерени рассто ни до об- лаНа и объединенным входом блока 12 компараторов.The output of the transceiver 2 is connected to the inputs of the accumulators 3 and 4, the comparison unit 5, the amplitude analyzer 6 of the distance measuring 15 to the field and the combined input of the comparator unit 12.
Выход блока 5 сравнени подключен к Входу стробировани накопител 4 и другому входу блока 7 измерени временных интервалов. Выходы накопителей 3 и 4 подключены к соответствующим входам блока 8 делени , выход которого через логарифмический усилитель 10 соединен с одним из входов .-блока 9 делени , другой вход которого подключен к выходу блока 7 измерени временных интервалов.The output of the comparator unit 5 is connected to the Gating Input of the accumulator 4 and another input of the time interval measurement unit 7. The outputs of the accumulators 3 and 4 are connected to the corresponding inputs of dividing unit 8, the output of which is connected to one of the inputs of dividing unit 9 through logarithmic amplifier 10, the other input of which is connected to the output of time interval measuring unit 7.
Выход блока 9 делени через усилитель 14 с регулируемым коэффициентом усилени подключен к одному из входов селектора 16, К выходу селектора 16 подключен регистрирующей прибор 17, а к другому входу - выход блока 15 измерени рассто ни до облака, другой выход которого соединен с входом стробировани блока 12 компараторов.The output of dividing unit 9 through an amplifier 14 with adjustable gain is connected to one of the inputs of the selector 16, the output of the selector 16 is connected to the output of the selector 16, and the output of the distance measuring unit 15 to the cloud, the other output of which is connected to the strobe input, is connected to another input 12 comparators.
Один выход амплитудного анализатора 6 соединен с другим входом блока 5 сравнени , а другой выход подключенOne output of the amplitude analyzer 6 is connected to another input of the comparison unit 5, and the other output is connected
к входу блока 11 делителей.to the input of the block 11 dividers.
Выходы блока 11 делителей подключены к входам блока 12 компараторов, один из выходов которого соединен с управл ющим входом селектора 16, аThe outputs of the block 11 of the dividers are connected to the inputs of the block 12 of the comparators, one of the outputs of which is connected to the control input of the selector 16, and
0 другие - с входами блока 13 логики, выход которого соединен с управл ющим входом усилител 14.0 others - with the inputs of the logic unit 13, the output of which is connected to the control input of the amplifier 14.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
5 Блок 1 управлени запускает приемопередатчик 2, который в момент времени tu посылает ъ атмосферу импульс излучени малой длительности, преобразует рассе нное атмосферой в обратном5 The control unit 1 starts the transceiver 2, which, at the moment of time tu, sends an impulse of short duration to the atmosphere at the atmosphere, converts the scattered radiation by the atmosphere in the opposite direction
0 направлении излучение в электрический сигнал, корректирует его на квадрат рассто ни до рассеивающего объема и вычитает фоновую составл ющую. В момент ty блок 1 управлени запус5 кает также блок 15 измерени рассто ни до облака.In the direction of the radiation into an electrical signal, it corrects it by the square of the distance to the scattering volume and subtracts the background component. At the time ty, the control unit 1 also starts up the distance measuring unit 15 to the cloud.
Электрический сигнал с выхода при емопередатчика 2, пропорциональный сигналу обратного рассе ни атмосфе0 РЫ, скорректированному на квадрат рассто ни до рассеивающего объема, начинает поступать на соответству- , ющие входы накопителей 3 и 4, блока 5 сравнени , амплитудного анализатора 6, блока 12 .компараторов иПлока 15 измерени рассто ни до облака,An electrical signal from the output of the transceiver 2, proportional to the backscattered signal of the atmosphere, corrected by the square of the distance to the scattering volume, begins to flow to the corresponding inputs of the accumulators 3 and 4, the comparison unit 5, the amplitude analyzer 6, the compressor 12 block. Panel 15 measuring the distance to the cloud,
- %-%
В момент времени ta, соответствующий моменту полного вхождени зондирующего импульса в поле зрени фото0 приемника, то есть в момент, с которого сигнал обратного рассе ни из атмосферы перестает зависеть от взаимного расположени передатчика и приемника (t0 - tu const), блок 1At time ta, corresponding to the moment when the probe pulse is completely in the photo field of the receiver photo, i.e., the moment from which the backscattered signal from the atmosphere ceases to depend on the relative position of the transmitter and receiver (t0 - tu const), block 1
5 управлени разрептет работу накопител 3, который накапливает (интегрирует ) аналоговый сигнал с момента te до максимально возможного времени tn. Величина tm определ етс при0 борной реализацией устройства. По5, the control will work out the accumulator 3, which accumulates (integrates) the analog signal from the moment te to the maximum possible time tn. The value tm is determined by the instrumental implementation of the device. By
истечении времени выхода накопител 3 интеграл I поступает на один из входов блока 8 делени ,,the expiration of the output time of the drive 3 integral I is fed to one of the inputs of the block 8 division,
В тот же момент времени t блок tAt the same time t block t
5 управлени запускает блок 7 измерени временных интервалов, амплитудный анализатор 6, представл ющий из себ стробируемый пиковый детектор с малым временем выборки, и разрешает работуThe control unit 5 starts the time interval measurement unit 7, the amplitude analyzer 6, which is a gated peak detector with a short sampling time, and enables the operation
5five
блока 5 сравнени . В момент t0 амплитудный анализатор 6 фиксирует мгновенное значение сигнала обратного рассе ни . Зафиксированна им величи- на сигнала поступает на другой вход блока 5 сравнени .block 5 comparison. At time t0, the amplitude analyzer 6 captures the instantaneous value of the backscatter signal. The value of the signal fixed by it is fed to another input of the comparison unit 5.
Блок 5 сравнени сравнивает величину текущего сигнала из атмосферы и (1/п)-ю часть величины сигнала в момент t0 и в момент t их равенства выдает импульс, останавливающий работу блока 7 измерени временных интервалов, сигнал с выхода которого по истечении времени tm поступает на вход блока 9 делени . Величина п определ етс конкретной реализацией предлагаемого устройства., оптимальна величина которой лежит в пределах 5-20.Comparison unit 5 compares the magnitude of the current signal from the atmosphere and the (1 / n) -th part of the signal magnitude at the time t0 and at the moment t of their equality produces a pulse stopping the operation of the time interval measurement unit 7, the signal from the output of which, after the time tm input block 9 division. The value of n is determined by the specific implementation of the proposed device, the optimal value of which lies within 5-20.
В тот же момент t блок 5 сравнени разрешает работу накопител 4, который интегрирует сигнал до момента t. По истечении времени tm интеграл 1 с выхода накопител 4 по- ступает на другой вход блока 8 делени . Результат делени , , пропорциональный квадрату прозрачности сло атмосферы толщиной c(t - t0)/2, где с - скорость света, через логарифмиче кий усилитель 10 поступает на другой вход блока 9 делени . Результат делени (t - t0)/ln (Ij/I,,), пропорциональный метеорологической дальности видимости SH, поступает на вход усилител 14 с переменным коэффициентом усилени .At the same time t, the comparison unit 5 enables the operation of the storage device 4, which integrates the signal up to the time t. After the time tm has elapsed, the integral 1 from the output of accumulator 4 enters another input of block 8 of division. The result of division, proportional to the square of the transparency of the atmosphere layer of thickness c (t - t0) / 2, where c is the speed of light, through a logarithmic amplifier 10 enters another input of the division 9. The result of dividing (t - t0) / ln (Ij / I ,,), proportional to the meteorological visibility range SH, is fed to the input of the amplifier 14 with a variable gain factor.
Блоки 11-13, 15 предлагаемого устройства определ ют поправку в Sw из-за наличи облака (сло ) на трассе зондировани . Величина поправки определ етс из величины соотношени /значени сигнала обратного рассе ни в момент времени to и максимальногоBlocks 11-13, 15 of the proposed device determine the correction in Sw due to the presence of a cloud (layer) on the sounding path. The magnitude of the correction is determined from the value of the ratio / value of the backscatter signal at the time instant to and the maximum
значени сигнала в облаке.signal values in the cloud.
Блок 15 измерени рассто ни до облака в момент по влени сигнала от облака на трассе зондировани выдает импульс разрешени на работу блока 12The block 15 for measuring the distance to the cloud at the time of the signal from the cloud on the sounding path gives a pulse of resolution to the work of block 12
компараторов. icomparators. i
На объединенный вход блока 12 компараторов поступает сигнал обратного рассе ни с выхода приемопередатчика 2, а на другие входы с амплитудного анализатора 6 через блок 11 делителей различные части величины сиг- вала в момент t0.The combined input of the comparator unit 12 receives a backscatter signal from the output of the transceiver 2, and the other inputs from the amplitude analyzer 6 through the divider unit 11 different parts of the signal size at time t0.
Блок 12 компараторов в зависимости от величины максимального сигналаBlock 12 comparators depending on the magnitude of the maximum signal
5 five
5 050
5 О 5 o
5five
00
5five
00
5five
от облака выдает команду блоку 13 логики , измен ющему коэффициент усилени усилител 14. Таким образом вноситс поправка в результат измерени S I и селектор 16 пропускает результат измерени на регистрирующий прибор 17.from the cloud, issues a command to logic block 13, which changes the gain of amplifier 14. Thus, an amendment is made to the measurement result SI and the selector 16 passes the measurement result to the recording device 17.
В случае, если величина максимума сигнала от облака превышает предельное значение, то есть внесение поправки бессмысленно из-за ее большой величины , за Sw принимаетс рассто ние до облака. По истечении tm величина, пропорциональна рассто нию до облака , с другого выхода блока 15 посту- - пает на другой вход селектора 16. По команде с другого выхода блока 12 -компараторов селектор 16 пропускает эту величину на регистрирующий прибор 17.If the maximum value of the signal from the cloud exceeds the limit value, i.e., the amendment is meaningless due to its large value, then Sw is taken as the distance to the cloud. After tm, the value is proportional to the distance to the cloud, from the other output of the block 15 goes to another input of the selector 16. On a command from the other output of the block of 12 -comparators, the selector 16 passes this value to the registering device 17.
Конкретное конструктивное выполнение блока 13 логики зависит от схемы усилител 14 с регулируемым коэффи- дементом усилени ,The specific design of the logic unit 13 depends on the circuit of the amplifier 14 with an adjustable gain factor,
Например, усилитель 14 может быть собран на операционном усилителе, коэффициент усилени которого регулируетс с помощью резисторов, включаемых в цепь обратной св зи с помощью аналоговых ключей.For example, amplifier 14 may be assembled on an operational amplifier, the gain of which is controlled by resistors connected to the feedback circuit using analog switches.
Пор док подключени резисторов определ етс цифровым сигналом (кодом, например, двоичным), управл ющим аналоговыми ключами.The order of connection of resistors is determined by a digital signal (code, for example, binary) controlling the analog switches.
Тогда блок 13 логики представл ет собой шифратор на комбинационной логике , преобразующий соответствующий входной код в двоичный. Такие схемы широко примен ютс во всех аналого- цифровых преобразовател х параллельного типа.Then logic block 13 is an encoder on combinational logic that converts the corresponding input code to binary. Such circuits are widely used in all parallel-type analog-to-digital converters.
Можно подключать (отключать) резисторы , не преобразу выходной код блока 12 компараторов в двоичный. Тогда при срабатывании очередного компаратора непосредственно должен отключатьс соответствующий резистор из цепи обратной св зи. В этом случае блок логики представл ет собой набор из N-1 устройств, адаптирующих выходные сигналы соответствующих компараторов в сигналы, управл ющие соответствующими аналоговыми ключами.You can connect (disconnect) resistors, do not convert the output code of the block of 12 comparators to binary. Then, when the next comparator is triggered, the corresponding resistor must be disconnected directly from the feedback circuit. In this case, the logic unit is a set of N-1 devices that adapt the output signals of the respective comparators to the signals that control the corresponding analog keys.
По истечении времени, заведомо iдостаточного дл полной обработки сигнала, все блоки предлагаемого устройства автоматически привод тс в первоначальное состо ние.After a time that is known to be sufficient for complete signal processing, all blocks of the proposed device are automatically restored to their original state.
Использование предлагаемого устройства за счет автоматического внесени поправки в МДВ в случае наличи неоднородности на трассе зондировани позвол ет значительно повысить точность измерени МДВ.The use of the proposed device due to the automatic correction of the DVM in the case of non-uniformity on the sounding path can significantly improve the accuracy of the DVA measurement.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894710480A SU1661704A1 (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Device for measuring weather-conditioned visibility range |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894710480A SU1661704A1 (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Device for measuring weather-conditioned visibility range |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1661704A1 true SU1661704A1 (en) | 1991-07-07 |
Family
ID=21456725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894710480A SU1661704A1 (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Device for measuring weather-conditioned visibility range |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1661704A1 (en) |
-
1989
- 1989-04-18 SU SU894710480A patent/SU1661704A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 918822, кп. G 01 N 21/01, 1980. Авторское свидетельство СССР № 390401, кп. G 01 W 1/00, 1969. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
GB1563146A (en) | Determination of a parameter of an autocorrelating function | |
SE9000103L (en) | PROCEDURE AND DEVICE OF OPTICAL DISTANCE METERS | |
US4047819A (en) | Apparatus for measuring optical density with stray light compensation | |
SU1661704A1 (en) | Device for measuring weather-conditioned visibility range | |
US4727258A (en) | Optoelectronic system for passive range metering | |
US4691381A (en) | Receiver for amplitude modulated signals | |
US3805046A (en) | Logarithmic conversion system | |
US4436426A (en) | High-precision reflectometer | |
SU1714549A1 (en) | Method for determining optical characteristics and device | |
RU2117936C1 (en) | Digital optical moisture measuring device | |
RU1784843C (en) | Metrology visual range meter | |
SU1105830A1 (en) | Device for measuring non-linearity of ramp voltage | |
SU911247A1 (en) | Device for substance concentration measurement | |
SU1103083A1 (en) | Device for determination of atmosphere optical characteristics | |
SU1764015A1 (en) | Device for determining meteorologic range of visibility | |
SU1180695A1 (en) | Optoelectronic apparatus for measuring linear dimensions | |
SU674212A1 (en) | Digital meter of monopulse signals | |
SU1682783A1 (en) | Device for monitoring coat deposition process | |
SU1744636A1 (en) | Ultrasonic flaw-detector | |
SU734575A1 (en) | Peak detector | |
SU1295363A1 (en) | Meter of time intervals | |
SU750253A1 (en) | Apparatus for measuring minimum diameter of logs | |
RU2102729C1 (en) | Frequency-pulse humidity meter | |
SU1639744A1 (en) | Sorting control device | |
JPS6312543B2 (en) |