Способ определения температуры атмосферы путем радиоакустического зондирования

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ АТМОСФЕРЫ ПУТЕМ РАДИОАКУСТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ, включающий излучение импульсного акустического и непрерывного радиосигналов в зондируемый объем, прием радиосигнала. отраженного от акустических волн, измерение доплеровского сдвига частоты отраженного радиосигнала, определение температуры атмосферы по величине доплеровского сдвига частоты отраженного радиосигнала, личающийсятем , что, с целью увеличения дальности измерений, излучают дополнительный импульсный акустический сигнал в вертикальном направлении, принимают акустический сигнал, отраженный на заданной высоте зондируемого объема,- измеряют углы прихода отраженного акустического сигнала в двух взаимно ортогональных плоскостях, излучают рабочий акустический сигнал под углом к I вертикали, равнЕлм по величине и об (Л ратным по направлению измеренному значению угла прихода отраженного с: акустического сигнала.

СОЮЗ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН (19) И1) Ф

3(Ю 1 5 3 95

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCM0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2849459/18-23 (22! 13.12.79 (461 28.02.84. Бюл. Р 8 (72) )0.А.Пахомов, В.Я.Съедин, Ц.Н.Ульянов и Л.Г.Шаманаева (71) Институт оптики атмосферы

Томского филиала СО АН СССР (53) 551.501.81 (088.8) (56! 1. FrankeI М .S,,Chang N, J. F., Sanders М,3. A highfreguency radio

acoustic sounder for remote measurement of atmospheric winds and

temperature. BuII. Amer. Met. Soc, ч, 58, 1977, Р 9,р.928 — 934(прототип) (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ АТМОСФЕРЫ ПУТЕМ РАДИОАКУСТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ, включающий излучение импульсного акустического и непрерывного радиосигналов в зондируемый объем, прием радиосигнала, отраженного от акустических волн, измерение доплеровского сдвига частоты отраженного радиосигнала, определение температуры атмосферы по величине доплеровского сдвига частоты отраженного радиосигнала, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения дальности измерений, излучают дополнительный импульсный акустический сигнал в вертикальном направлении, принимают акустический сигнал, отраженный на заданной высоте зондируемого объема; измеряют углы прихода отраженного акустического сигнала в двух взаимно ортогональных плоскостях, излучают рабочий акустический сигнал под углом к вертикали, равным по величине и обратным по направлению измеренному значению угла прихода отраженного акустического сигнала.

1076848 где Т

ВНИИПИ Захаэ 741/43 Тираж711 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, Ул.Проектная, 4

Изобретение относится к метеоро-, логии и может быть использовано для дистанционного измерения вертикальных профилей абсолютной температуры атмосферы.

Известен способ определения температуры атмосферы путем радиоакустического зондирования, характеризуемый излучением импульсного акустического и непрерывного радиосигналов в эондируемый объем, приемом радиосигнала, отраженного от акустглческих волн, измерением доплеровского сдвига частоты отраженного радиосигнала и определением температуры атмосферы по величине допле- 15

pGBcKoI сдвига частоты отраженного радиосигнала (1 $

Однако известный способ неработоспособен при сильном ветре (больше

4 м/с ) в связи с перемещением эвуконой посылки из поля зрения радиоантенн.

Цель изобретения — увеличение дальности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения температуры атмосферы путем радиоакустического зондирования излучают дополнительный импульсный акус.тический сигнал н вертикальном направлении, принимают акустический сигнал, отраженный на заданной высоте эондируемого объема, измеряют углы прихода отраженного акустического сигнала в днух взаимно ортогональных плоскостях, излучают рабочий акустический сигнал под углом к вертикали, равным по величине и обратным по направлению измеренному значению угла прихода отраженного акустического сигнала. 40

На чертеже схематично изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройстно содержит радиопередат- 45 чик 1, соединенныи с передающей антенной 2, приемную антенну 3, соединенную через радиоприемник 4 с блоком 5 регистрации и обработки сигнала, акустическую приемопередающую 50 антенну 6, соединенную через комму татор 7 с выходом импульсного генератора 8 звуковой частоты, последовательно соединенные акустический . приемник 9, блок 10 измерения углов прихода акустического сигнала и пово,ротное устройство 11.

Способ реализуется следующим образом.

Генератор 8 формирует импульсный сигнал звуковой частоты, который через антенный коммутатор 7 поступает на акустическую антенну 6, представляющую собой решетку электроакустических преобразователей, и излучается в атмосферу,в вертикальном направлении. Акустический импульс, отраженный атмосферой на высоте зондируемого объема, через антенный коммутатор поступает на акустический приемник 9, а затем на блок 10 измерения углов прихода акустического сигнала, в котором определяются составляющие Х и у угла прихода сигнала.,Угол прихода акустического сигнала измеряется из разности времени прихода или разности фаз сигналов, принятых на отдельные группы электроакустических преобразователей антенной решетки. Сигнал с выхода блока 10 измерения угла прихода поступает на поворотное устройство 11, осуществляющее разворот акустической антенны 6. Акустическая антенна 6 излучает рабочий акустический сигнал под углом к вертикали, противоположным по знаку измеренному значению. Радиопередатчик 1 формирует непрерывный радиосигнал, который излучается антенной 2 в атмосферу.

Отраженный от акустических волн радиосигнал через приемную антенну 3 поступает на вход радиоприемника 4, а с его выхода в блок 5 регистрации и обработки; . сигнала. В блоке 5 производится измерение доплеровской частоты принятого сигнала и опреде,ление абсолютной температуры в эондируемом объеме атмосферы из соотношения абсолютная температура

;в объеме зондирования,Кр

Я длина волны радиосигнала, м величина доплеронского сдвига частоты, Гц

Y константа, зависящая от влажности.

Изменяя угол наклона радиолокационных антенн, можно провести аналогичные измерения для различных высот над поверхностью Земли и определить

Высотный профиль абсолютной температуры.

Использование предлагаемого способа позволяет увеличить дальность измерений.