SU832509A1 - Радиоакустическа система температурногозОНдиРОВАНи - Google Patents

Description

Изобретение относится к технике радиометеорологии и может использоваться в метеообеспечении работ по защите атмосферного воздуха от заг- _ .ряз нения, в исследованиях условий распространения ультракоротких волн в атмосфере, при составлении прогнозов погоды.

Известна радиоакустическая систе•ма температурного зондирования атмосферы, содержащая последовательно соединенные радиолокатор, измеритель допплеровской частоты и регистратор, первый выход радиолокатора соединен 15 с первым входом индикатора, второй выход радиолокатора подсоединен ко входу передающей антенны, вход радиолокатора соединен с выходом приемной антенны, последовательно сое- 20 диненные генератор звуковых частот и акустический преобразователь, а также механизм ориентации, механически связанный с приемной и передающей антеннами и акустическим преобразовате- 25 лем, синхронизатор, выходы которого соединены с выходами генератора звуковых частот и регистраторами и вторыми входами индикатора и измерителя допплерской частоты [1]. 30

Однако известная система имеет низкую высоту зондирования.

Цель изобретения - повьапение высоты зондирования.

Поставленная цель достигается тем, что в радиоакустическую систему температурного зондирования атмосферы, содержащую последовательно соединенные радиолокатор, измеритель допплеровской частоты и регистратор, первый выход радиолокатора соединен с первым входом индикатора, второй выход радиолокатора подсоединен ко входу передающей антенны, вход радиолокатора соединен с выходом приемной антенны, последовательно соединенные генератор звуковых частот и акустический преобразователь, а также механизм ориентации, механически связанный с приемной и передающей антеннами и акустическим преобразователем, синхронизатор, выходы которого соединены с входами генератора звуковых частот и регистратора и вторыми входами индикатора и измерителя допплеровской частоты, в нее введены последовательно соединенные компаратор, блок автоматического управления, механизм передвижения и наклона отражателя, механически связанный с акустическим отражателем, причем первый вход компаратора соединен с первым выходом радиолокатора, а второй вход - с выходом синхронизатора, вход акустического отражателя соединен с выходом акустического преобра- _ зователя, акустический преобразователь ^э жестко связан с механизмом ориентации .

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемой сис- , темы; на фиг. 2 - геометрия расположения антенн системы.

Радиоакустическая система температурного зондирования атмосферы содержит механизм 1 ориентации, измеритель 2 допплеровской частоты, регистратор 15 3, синхронизатор 4, индикатор 5, генератор 6 звуковых частот, акустический преобразсватель 7, радиолокатор 8, приемную антенну 9, передающую антенну 10, акустический отражатель . 20 11, механизм 12 передвижения и наклона отражателя, амплитудный компара- тор 13, блок 14 автоматического управления.

Система работает следующим обра- 25 зом.

Местоположение и угол наклона акустического отражателя при определенных значениях горизонтального ветра и его вертикального градиента определяется величиной выходного напряжения амплитудного компаратора 13, производящего сравнение амплитуды полученного отраженного сигнала с рас считанной амплитудой в отсутствии ветра. Выходное напряжение амплитудного компаратора управляет работой блока 14 автоматического управления и механизма 12 передвижения и наклона от ражателя .

В исходном состоянии расположе- 40 ние передающей и приемной антенн таково, что горизонтальная ось (фиг. 2) перпендикулярна направлению ветра, а другая ось, вдоль которой осуществляется перемещение акустическо- 45 го отражателя 11 механизмом 12 передвижения и наклона, совпадает с направлением ветра.

Сигнал радиолокатора 8, полученный при отражении радиоволн на зву- эд ковой зондирующей посылке, излученной акустическим преобразователем 7 по сигналу синхронизатора 4 и направленной вертикально вверх акустическим отражателем 11, поступает на входы индикатора 5, измерителя 2 доп- “ плеровской частоты и амплитудного компаратора 13. Амплитудный компаратор 13 по сигналу подключенного к нему синхронизатора 4 осуществляет сравнение амплитуды отраженного сиг- 60 нала, принятого с заданной синхронизатором 4 высоты, с ее значением, соответствующим безветренному состоянию атмосферы, и вырабатывает на выходе напряжение, пропорциональное разности амплитуд, поступающее в дальнейшем на вход блока 14 автоматического управления, к выходу которого подключен механизм 12 передвижения и наклона отражателя, производящий перемещение и разворот вокруг горизонтальной оси (наклона) отражателя. Следующий цикл зондирования производится без запуска амплитудного компаратора 13 и передвижения акустического отражателя, в этом цикле синхронизатор 4 запускает измеритель 2 допплеровской частоты и подключенный к его выходу регистратор 3, осуществляющий запись периода допплеровской частоты. Индикатор 5, один вход которого подключен к выходу радиолокатора 8, а другой - ко входу синхронизатора 4, запускается каждым импульсом синхронизатора 4 и позволяет вести визуальное наблюдение за ра20 ботой радиоакустической снгтемы температурного зондирования.

Таким образом, использование акустического отражателя с механизмом передвижения и наклона отражателя в 25 радиоакустической системе температурного зондирования выгодно отличает предлагаемую систему от известной, так как уменьшаются габариты системы вследствие сокращения расстояния выноса акустического отражателя в два раза (по сравнению с известным), необходимо для компенсации горизонтальной составляющей скорости ветра, при этом в процес'се измерения сохраняются неизменными энергетические характеристики радиолокатора, что особенно важно при использовании амплитуды отраженных сигналов в блоках, управляющих перемещением элементов антенного устройства. Простота перемещения акустического отражателя позволяет автоматизировать процесс компенсации снова звуковой посылки горизонтальным ветром и его разворота и сократить время измерения профиля температуры. Все эти факты снижают стоимость получения вертикальных профилей температуры с помощью системы при одновременной реализации максимальной высоты зондирования.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к технике радиометеорологии и может использоватьс  в метеообеспечении работ по защите атмосферного воздуха от загр знени , в исследовани х условий распространени  ультракоротких волн в атмосфере, при составлении прогнозов погоды. Известна радиоакустическа  система температурного зондировани  атмос феры, содерзхгица  последовательно сое диненные радиолокатор, измеритель допплеровской частоты и регистратор первый выход радиолокатора соединен с первым входом индикатора, второй выход радиолокатора подсоединен ко входу передающей |антенны, вход радиолокатора соединен с выходом приемной антенны, последовательно соединенные генератор звуковых частот и акустический преобразователь, а та же механизм ориентации, механически св занный с приемной и передающей а теннами и акустическим преобразовате лем, синхронизатор, выходы которого соединены с выходами генератора зву ковых частот и регистраторами и вто рыми входами индикатора и измерител  допплерской частоты l. Однако известна  система имеет низкую высоту зондировани . Цель изобретени  - повьапение высоты зондировани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в радиоакустическую систему температурного зондировани  атмосферы, содержащую последовательно соединенные радиолокатор, измеритель допплеровской частоты и регистратор, первый выход радиолокатора соединен с первым входом индикатора, второй выход радиолокатора подсоединен ко входу передающей антенны, вход радиолокатора соединен с выходом приемной антенны, последовательно соединенные генератор звуковых частот и акустический преобразователь, а также механизм ориентации, механически св занный с приемной и передающей антеннами и акустическим преобразователем , синхронизатор, выходы которого соединены с входами генератора звуковых частот и регистратора и вторь1ми входами индикатора и иЗмерител  допплеровской частоты, в нее введены последовательно соединенные компаратор , блок автоматического управлени , механизм передвижени  и наклона отражател , механически св занный с акустическим отражателем, причем первый вход компаратора соединен с первым выходом радиолокатора, а второй вход - с выходом синхронизатора, вход акустического отражател  соединен с выходом акустического преобразовател , акустический преобразовате жестко св зан с механизмом ориентации . На фиг. 1 представлена структурна электрическа  схема предлагаемой сис темы; на фиг. 2 - геометри  расположени  антенн системы. Радиоакустическа  система темпера турного зондировани  атмосферы содер жит механизм 1 ориентации, измерител 2 допплеровской частоты, регистратор 3, синхронизатор 4, индикатор 5, генератор б звуковых частот, акустичес кий преобразователь 7, радиолокатор 8, приемную антенну 9, передающую антенну 10, акустический отражатель 11, механизм 12 передвижени  и накло на отра): ател , амплитудный . компаратор 13, блок 14 автоматического управлени . Система работает следующим образом . Местоположение и угол наклона аку тического отражател  при определенных значени х горизонтального ветра и его вертикального градиента определ етс  величиной выходного напр жени  амплитудного компаратора 13 производ щего сравнение амплитуды по лученного отраженного сигнала с рассчитанной амплитудой в отсутствии ве ра. Выходное напр жение амплитудного компаратора управл ет работой блока 14 автоматического управлени  и механизма12 передвижени  и наклона отражател  . В исходном состо нии расположение передающей и приемной антенн таково , что горизонтальна  ось (фиг. 2 перпендикул рна направлению ветра, а друга  ось, вдоль которой осуществл етс  перемещение акустического отражател  11 механизмом 12 перед вижени  и наклона, совпадает с направлением ветра. Сигнал радиолокатора 8, полученный при отражении радиоволн на звуковой зондирующей посылке, излученной акустическим преобразователем 7 по сигналу синхронизатора 4 и направленной вертикально вверх акустическим отражателем 11, поступает на входы индикатора 5, измерител  2 доп плеровской частоты и агШлитудного компаратора 13. Амплитудный компаратор 13 по сигналу подключенного к нему синхронизатора 4 осуществл ет сравнение амплитуды отраженного сигнала , прин того с заданной синхронизатором 4 высоты, с ее значением, со ответствующим безветренному состо нию атмосферы, и вырабатывает на выходе напр жение, пропорционгшьное разности амплитуд, поступающее в дальнейшем на вход блока 14 автоматического управлени , к выходу которого подключен механизм 12 цередвижени  и наклона отражател , производ щий перемещение и разворот вокруггоризонтальной оси нaклoнa) отражател . Следующий цикл зондировани  производитс  без запуска амплитудного компаратора 13 и передвижени  акустического отражател , в этом цикле синхронизатор 4 запускает измеритель 2 допплеровской частоты и подключенный к его выходу регистратор 3, осуществл ющий запись периода допплеровской частоты. Индикатор 5, один вход которого подключен к выходу радиолокатора 8, а другой - ко входу синхронизатора 4, запускаетс  каждым импульсом .синхронизатора 4 и позвол ет вести визуальное наблюдение за работой радиоакустической температурного зондировани . Таким образом, использование акустического отражател  с механизмом передвижени  и наклона отражател  в радиоакустической системе температурного зондировани  выгодно отличает предлагаемую систему от известной, так как уменьшаютс  габариты системы вследствие сокращени  рассто ни  выноса акустического отражател  в два раза -(по сравнению с известным), необходимо дл  компенсации горизонтальной составл ющей скорости ветра, при этом в процессе измерени  сохран ютс  неизменныг/1и энергетические характеристики радиолокатора, что особенно важно при использовании амплитуды отраженных сигналов в блоках, управл ющих перемещением элементов антенного устройства. Простота перемещени  акустического отражател  позвол ет автоматизировать процесс компенсации снова звуковой посылки горизонтальным ветром и его разворота и сократить врем  измерени  профил  температуры. Все эти факты снижают стоимость получени  вертикальных профилей температуры с помощью системы при одновременной реализации максимальной высоты зондировани . Формула изобретени  Радиоакустическа  система температурного зондировани  атмосферы, содержаща  последовательно соединенные радиолокатор, измеритель допплеровской частоты и регистратор, первый выход радиолокатора соединен с первым входом индикатора, второй выход радиолокатора подсоединен ко входу передающей антенны, вход радиолокатора соединен С выходом приемной антенны, последовательно соединенные генератор звуковых частот и акустический преобразователь, а так