SU838625A1

SU838625A1 - Способ определени оптическихХАРАКТЕРиСТиК АТМОСфЕРы

Info

Publication number: SU838625A1
Application number: SU792768389A
Authority: SU
Inventors: Николай Михайлович Сергеев; Михаил Михайлович Кугейко; Даниил Авравомич Ашкинадзе; Болеслав Болеславович Виленчиц
Priority date: 1979-05-22
Filing date: 1979-05-22
Publication date: 1981-06-15

Description

Изобретение относится к способам определения оптических характеристик атмосферы, используемым в метеорологии и для контроля состояния окружающей среды.

Известен способ определения оптических характеристик атмосферы путем пропускания через слой атмосферы излучения оптического диапазона и приема рассеянной под некоторым углом в обратном направлении световой энергии ^1J.

Недостатком этого способа является невысокая точность, так как он не учитывает пространственной неоднородности атмосферы. ,

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения оптических характеристик атмосферы путем излучения навстречу друг другу зондирующих им- ₃пульсов и измеренных рассеянных в обратном направлении общим рассеивающим объемом потоков излучения в точках расположения излучателей £2].

Об измеряемом параметре судят по произведению интенсивностей встречных эхо-сигналов от общего рассеивающего объема. При этом полное ослабление излучения вдоль трассы зондирования определяется отношением сигналов от рассеивающего объема, расположенного у любого из концов трассы.

Такой способ не обеспечивает однозначного измерения ли парного отношения в условиях оптически неоднородной атмосферы, так как не обеспечивает одновременного измерения вдоль трассы коэффициента общего рассеивания (под лицарным отношением понимается отношение коэффициента обратного рассе.яния к общему· коэффициенту рассеяния в каждом разрешаемом по дальности рассеивающем объеме). Необходимость определения полного ослабления вдоль трассы зондирования по отношению интенсивностей эхо-сигналов от рассеивающего объема, расположенного у любого из кондов трассы, влечет за собой дополнительные пог3 решности, связанные с трудностями получения эхо-сигнала с малых расстояний Для реальны:: лицарных систем.

Цель изобретения - повышение точное^· ти измерений, что позволяет производить пространственный контроль лидарного отношения по трассе зондирования в условиях оптически‘ неоднородной атмосферы.

Это достигается тем, что с помощью двух приемно-излучающих устройств излучают навстречу друг другу световые импульсы и принимают излучение, рассеянное в обратном направлении общим рассеивающим объемом, одно из приемноизлучаюших устройств разворачивают на 180°, направляют поочередно по общей оптической оси в одном направлении импульсы излучения от одного и другого приемно-излучаюшего устройства, принимают рассеянное в обратном направлении излучение от некоторой общей точки и по полученным и усиленным пропорционально квадрату текущего времени сигналам, а также сигналам, полученным при встречном поочередном излучении, усиленным пропорционально квадрату текущего времени, определяют лидарное отношение рассеивающего объема.

На фиг, 1 и 2 даны примеры реализации предложенного способа.

На концах трассы, на которой находится точке: U пространства, располагаются световые моностатические локаторы (фиг. 1) и производится измерение сигналов обратного рассеяния, полученных от точки 1? , облучаемой поочередно с противоположных направлений световыми локаторами 1 и 2.

Затем световой локатор 2 разворачивают на 180^(фиг. 2) и измеряют сигнал от некоторой точки 12 , которую поочередно облучают световыми локаторами 1 и 2.

Искомое лидарное отношение определяется из следующего выражения _К2 is^l)

838625 4 где - лидарное отношение в точке^

S^(R)mS₂(R)~ величины усиленных пропорционально квадрату текущего времени сигналов, полученных локаторами 1 и 2 соответственно при встречном зондировании;

&Л)и5₅Д·)- то же, при однонаправленI ном зондировании;

- постоянная, присущая световому локатору 2 и характеризующая его энергетический потенциал.

Claims

Изобретение относитс к способам определени оптических характеристик атмосферы, используемым в метеорологии и ал контрол состо ни окружающей среды. Известен способ определени оптичесг ких характеристик атмосферы путем пропускани через слой атмосферы излучени оптического диапазона и приема рассе нной под некоторым углом в обратном направлении световой энергии ll. Недостатком этого способа вл етс невысока точность, так как он не учиты вает пространственной неоциорооности атмосферы.Наиболее близким к прегшагаемому вл етс способ определени оптических характеристик атмосферы путем излучени навстречу пруг другу зондирующих импульсов и измеренных рассе нных в обра ном направлении общим рассеивающим объемом потоков излучени в точках расположени излучателей {.2. Об измер е 1ом параметре суд т по произведению интрьсивностей всгрочных эхо-сигналов от общего рассеивающего объема. При этом полное ослабление излучени вдоль трассы зондировани определ етс отношением сигналов от рассеивающего объема, расположенного у любого из концов трассы. Такой способ не обеспечивает однозначного измерени лидарного отношени в услови х оптически неоднородной атмосферы , так как не обеспечивает одновременного измерени вдоль трассы коэффициента общего рассеивани (под лицарным отношением понимаетс отношение коэффициента обратного рассе|Яни к общему коэффициенту рассе ни в каждом разрещаемом по дальности рассеивающем объеме). Необход1 мость определени полного ослаблени вдоль трассы зондировани по отношению интенсивностей эхо-сигналов от рассеивающего объема, расположенного у любого из концов трассы , влечет за собой дополнительные погрешности , сБ занньге с грущюст ми полу чени эхо-скгнала с малых рассто ний ал реальнызс лидарных сисгем Цель иао()регени - повышение гочнос ги измерений, чго позвол ет произвошть пространственный контроль лиаарного отношени ПС1 трассе зонаировани в услови х оптически неоднорооной атмосферы Это цоститаетс тем, что с помощью двух приемно-излучающих уса-ройств излучают навстречу цруг другу световые импульсы и принкмают излучение, рассе нное в обратном направлении общим рассеивающим объемом, одно из приемноизлучающих устройств разворачивают на ISO , направл ют поочередно по общей оптической оси в одном направлении импульсы излучени от одршго и другого приемно-излучающего устройства, принимают рассе кгное в обратном нащэавлении излучение от некоторой общей точки и по полученным к усиленным пропорционально квадрату текущего времени сигна1лам, а также сигналам, полученным щт встреч ном поочередном излучении, уситенныМ пропорционально квадрату време нк, определ ют лидарное отношение рас сеивающего объема. На фиг, 1 и 2 даны примеры реализации предложенного способа На концах трассы, на которой (ifj- ходитс точка пространства, располагаютс световые моностатические локаторы {фиг, 1) к производитс измерение сигналов обратного рассе ни , полученных от точки ТЗ , облучаемой поочередао с противоположных направлений световыми локаторами 1 и 2, Затем световой локатор 2 разворачивают на 18О(фиг 2) и измер ют сигнал от некоторой точки 15 , которую поочередно облучают световыми локаторами 1 и
2. Искомое лидарное отношение С1предеп етс из следующего выражени ,vEiMo jiaST.isiM-s j 1.W- i.i - 1s,(b) S,WS,jCR)-S.,CR)5;(l 6 54 гае ФК.СЯ) - лидарное отношение в точке R , S(R)ji52fR)- величины усиленных пропорционально квадрату текущего времени сигнале®, полученных локаторами 1 и 2 соответственно при встречном зондировании, b(,j(L - то же, при однонаправленном зондировании, К, - посто1тна , присуща световому локатору 2 и характеризующа его энергетический потенциал. Формула изобретени Способ определени оптических характеристик атмосферы путем излучени навстречу друг другу световых импульсов с помощью двух приемно-излучающих устройств и приема из пучени , рассе нного в обратном направлении общим рассеивающим объемом, отличающийс тем, что, с целью повьоиени точности, после встречного излучени одно из приемно-излучающих устройств разворачивают на 18О и направл ют поочереоно от обоих устройств в одном направлении по общей оптической оси импульсы излучени , принимают рассе нное в обратном направлении излучение от общей точки и по полученным и усиленным пропорциопапьно квадрату текущего времени сигналам, а также сигналам, полученным при встречном поочередном излучении, усиленном пропорционально квадрату текущего времени , определ ют лидарное отношение рассеивающего объема. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 203982, кл. U01W 1/ОО, G O1N .21/26, 1966. 2, Авторское св-идететьство СССР № 363061, кл, G 01W 1/ОО, 1971 {протот-ип)„