Радиолокационный способ определения характеристик скорости ветра

 

Изобретение относится к радиолокации, к способам дистанционного определения скорости ветра, и может быть использовано для оперативной диагностики синоптических процессов. Способ заключается в облучении трассы сигналами двух источников, расположенных на первом конце трассы и разнесенных на известное расстояние поперек трассы, приеме этих сигналов в двух точках, расположенных на втором конце трассы и разнесенных на такое же расстояние, как и источники, определении коэффициентов взаимной корреляции на сходящихся и расходящихся трассах, распространении радиоволн и расчете по величинам коэффициентов взаимной корреляции поперечной и угловой составляющих скорости ветра. 2 ил.

союз соВетсних социАлистичесних

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 S 13/95

ИСЕС

МТЕИ1ЩЬИБЛК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изОБРетениям и отнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 442 155 1/2 4-09 (22) 06.05,88 (46) 07.06, 90, Бюл. H - 21 (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радио-. электроники (72) 1Э.П. Акулиничев и А, И. Голиков (53) 621. 396. 96 (088. 8) (56) Беленький М. С., Бор коев В, В,, Гомбоев Н.У., Ииронов В.Л. Оптическое зондирование атмосферной турбулентности, — Новосибир ск: Наука, 1986, с. 92.

Lawrence R,S., 0chs G.R., Clif.—

ford S.Ã, Use of scintillations to

measure awerage Wind across à light

Ьеаш, — Арр1. Opt., 1972, v, 11, Р 2, р. 239-243.

Изобретение относится к радиолокации, а именно к способам определения скорости ветра на трассе, и может быть использовано для оперативной диагностики синоптических процессов.

Целью изобретения является определение угловой составляющей скорости ветра на трассе.

На фиг, 1 приведена схема расположения источников излучения и приемников, образуемых трасс и геометрические величины для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 — струк„„SU„„1569759 д 1

2 (54) РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ СПОСОБ ОПРЕ. ДЕЛЕШИ ХАРАЕТЕРИСТИ1; CI ОГОСТИ ВГТРА (57) Изобретение относится к радиолокации, к способам дистанционного определения скорости ветра., и может быть использовано для оперативной диагностики синоптических процессов, Способ заключается в облучении трассы сигналами двух источников, расположеннык на первом конце трассы и разнесенных на известное расстояние поперек трассы, приеме этих сигналов в двух точках, расположенных на втором конце трассы и разнесенных на такое же расстояние, как и источники, д (O определении коэффициентов взаимной корреляции на сходящихся и расходящихся трассах, распространении радиоволн и расчете по величинам коэ<Ъфициентов взаимной корреляции поперечной и угловой составляющих скорости 2 ветра. 2 ил. Ме турная схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство, реализующее способ, содержит источники 1 и 2 излучения с антенными устройствами, приемники

3 и 4, селекторы 5-8 сигналов, прошедших по разным трассам, блоки 9 и

10 определения положения максимумов взаимно корреляционных функций и вычислитель 11, Способ осуществляют следующим об.р азом.

1569759

Трассу облучают сигналом источника, расположенного на одном конце трассы, принимают сигналы в двух точках, расположенных на другом конце трассы и разнесенных на расстояние

L поперек трассы, измеряют в течение времени Т флуктуации амплитудных сигналов в первой A„(t) и второй А () точках приема, одновременно облучают трассу сигналом второго идентичного источника, р аэне сенного с первым IIQ перек трассы на расстояние L, приниЮ мают сигналы второго источника в первой и второй точках приема, измеряют в течение времени Т флуктуации амплитуд сигналов в первой А (t) и второй А (р) точках приема, определяют . взаимно корреляционные функции сигналов на параллельных трассах

Т-s

R lt) „j А, (t)A+lt+r)dt о и пересекающихся трассах

R,()= — - ; f а,< )),lr+nae, о а также временные интервалы между

8 и их максимумами, и вычисляют значения средних за время Т поперечной и угловой составляющих скорости :ветра по формулам

1 х 2L 1

1 ) H V -()„

)! ь х1+ 1

Г

0С 1+2х " с

35 где х= - (--) 1+ - (-„-) +(— - (1« 4

25 р 4 р ь 1уи д

6(L) )Э+-(— ) (1+-(— ) ) +

<с 16 )с 5 с

"P 2 3 4О

+ — (-„-) (1+ -(-) — — -(1-6(-) ) +

4 с с (5 "e . . 216 "с

25 р g 4 "P и 2Elf2! l/> "P

+ --(--) (1+ -(--) ) +—

16 ьс 5 Сс 1 ) ь

D — длина трассы;

V> — угловая скорость вихря на тр ассе, р ад/с.

Устройство, р еалиэующие способ, р аботает следующим образом.

Сигналы с выходов источников 1 и

2 облучают тропосферу. Рассеянные curS0 налы источников поступают на входы приемников 3 и 4ь сигналы с выхода приемника 3 подаются на входы селекторов 7 и 8, а сигналы с выхода приемника 4 — на входы селекторов 5 и 6, 5

Селекторы разделяют сигналы; прошедшие по различным трассам. На вход блока определения положения максимума вз анино корр еляционной функции

9 подаются сигналы с выходов селекторов 6 и -7. С выходов блоков 9 и 1Î сигналы подаются на вычислитель 1!, где производится вычисление отдельно поперечной и угловой составляющих скорости ветра.

В качестве источников излучения могут быть использованы два идентичных передатчика с антенными устройствами, разнесенными поперек трассы на расстояние Ь, которые излучают;, импульсную электромагнитную энергию с одинаковой частотой излучения, работая, например, с разными частотами повторения излучаемых импульсов, чтобы обеспечить возможность разделения сигналов, на выходе приемников, прошедших по различным трассам, В качестве приемников могут быть использованы приемно-импульсные блоки, обеспечивающие прием импульсной электромагнитной энергии в данном диапазоне волн, с антенными устройствами, разнесенными поперек трассы на такое же расстояние, как и антенные устройства передатчиков, На выход приемников подключены селекторы по частоте повторения импульсов источников, на выходы которых подключены устройства выделения огибающих последовательности видеоимпульсов, Иедленно меняющиеся флуктуирующие напряжения, соответствующие огибающим сигналам, прошедшим по различным трассам, подаются на входы блоков измерения положения максимумов взаимно корреляционных функциИ, снимаются значения измеряемых положений максимумов взаимно корреляционных функций и подаются на вычислитель, в качест- ве которого может быть использовано любое счетно-решающее устройство.

Формулаизобретения

Радиолокационный способ определения характеристик скорости ветра на трассе, основанный на облучении трассы сигналом первого источника, расположенного на одном конце трассы, приеме сигналов в двух точках, расположенных на другом конце трассы и раз-. несенных на расстояние Ь поперек трассы, измерении в них в течение времени Т мгновенных значений амплитуды сигналов А, (й) в первой и А, (t) во второй точках приема, о т л и ч а5 15697 ю шийся тем, что, с целью расаирения функциональных возможностей путем...определения угловой составляющей скорости ветра, облучают трассу сигналом второго источника, разнесенного с первым поперек трассы на расстояние L принимают сигналы второго источника A (t) в первой и А (e) во второй точках приема, определяют взаимокорреляционные функции сигналов

А,(t) и А (e), A () и A (e), измеряют временные интервалы между их максимумами соответственно " и .С и вычисляют значения средних за время Т поперечной и угловой составляющих скорости ветра по формулам

59 6

L х 2L 1

V= — (— --,) V= — -(-— - р к +1 " D С, 1+2х<

5 р Г 4 ip где х -(--) L1+ -(— ) J+ I - -(14 гс 5 с - (216

n L и и<

3 25 P 2 4 P ilg(211(9

-6 л- ) + — (--) (1+ — — — ) +

"с 16 "с 5

+ = 1+ -(-) — (1-6 <) +

25 vp q 4 Р 31(q 11/

+ — (-) (1+-(— ) ) + — °

16 c

D — длина трассы;

V — угловая скорость вихря на трассе, рад/с;

V„ — поперечная скорость ветра.

1569759

Составитель А, Кочин

Редактор И. Дер бак Техред И, уоданич Корректор О.Кравцова

Заказ 1446 Тираж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно †издательск комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101