Способ измерения параметров вертикальных потоков в атмосфере с летательного аппарата

 

Использование: метеорологии при активных воздействиях на облака. Сущность изобретения: одновременно с измерением скорости вертикальных потоков относительно самолета по сигналу ультразвукового анемометра измеряют изменение вертикальной скорости самолета пневмометрическим вариометром, суммируют сигналы с помощью вычислителя и по его совокупному сигналу определяют скорость вертикальных потоков в атмосфере, причем при регистрации вычислителем скорости вертикального потока в атмосфере, значение которой превышает по модулю уровень электрических шумов, дополнительно измеряют значение скорости горизонтального полета самолета для дальнейшего нахождения горизонтальной протяженности вертикальных потоков в атмосфере.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИчЕСкИХ

РЕСПУБЛИК (si>s G 01 W 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) .4262147/10 (22) 24,04.87 (46) 23.04.93, Бюл. N 15

;(71) Главная геофизическая обсерватория им. А.И.Воейкова (72) В.П.Драчева и А,А.Синькевич (73) Главная геофизическая обсерватория им. А.И.Воейкова (56) Алиновский А.Б. Пинус Н.3. Азрология, ч.1, — Л.: Гидрометеоиздат, 1961, с. 424 — 430.

Там же, с, 413-418. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

BЕРТИКАЛЬНЫХ ПОТОKOB В АТМОСФЕРЕ С ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА (57) Использование: метеорологии при активных воздействиях на облака. Сущность

Изобретение относится к метеорологии и может быть использовано при активных воздействиях на облака.

Целью изобретения является расширение информационных воэможностей.

Поставленная цель достигается за счет того, что в известном способе измерения параметров вертикальных потоков в атмосфере с летательного аппарата, включающего одновременное измерение с помощью размещенных на летательном аппарате анемометра и пневматического вариометра, соответственно, скорости вертикального потока относительно летательного аппарата и скорости вертикального движения летательного аппарата относительно земли, и обработку результатов измерений с нахождением скорости вертикального потока в ат... Ж,, 1811о17 А3 изобретения: одновременно с измерением скорости вертикальных потоков относитель но самолета по сигналу ультразвукового анемометра измеряют изменение вертикальной скорости самолета пневмометрическим вариометром, суммируют. сигналы с помощью вычислителя и по его совокупному сигналу определяют скорость вертикальных потоков в атмосфере, причем при регистрации вычислителем скорости вертикального потока в атмосфере, значение которой превышает по модулю уровень электрических шумов, дополнительно измеряют значение скорости горизонтального полета самолета . для дальнейшего нахождения горизонтальной протяженности вертикальных потоков в атмосфере. мосфере, в качестве летательного аппарата

° аЭ используют самолет, при измерении скоро- Q© сти вертикального потока относительно летательного an паратэ используют ультразвуковой анемометр при прохожде- © нии вертикального потока в атмосфере ис- ъ .пользуют размещенный на самолете вычислитель, причем при регистрации вы- . числителем вертикального потока в атмосфере, значение которой превышает по модулю уровень электрических шумов, до- (А) полнительно измеряют значения скорости горизонтального полета самолета и отрезка времени. в течение которого происходит эта регистрация, с учетом которых, при обработке результатов измерений находят горизонтальную протяженность вертикальных потоков в атмосфере.

1811617

Г1ри этом вычислитель реализует следующий алгоритм:

V„= K (K1U1+ К21-12), где V — вектор скорости вертикального потока;

U1 — напряжение на выходе пневматического вариометра, К вЂ” коэффициент передачи пневматического вариометра;

Uz. напряжение на выходе ультразвукового анемометра, Kg — коэффициент передачи ультразвукового аномометра;

К вЂ” коэффициент передачи АРУ, при условии I V I > Чшум, где VmyM — минимальное значение Ч, соответствующее напряжению электрического шума (значение

Чшум устанавливается на вычислителе), причем, при положительном значении V фиксируют восходящие потоки, при отрицательном — нисходящие, В том случае, когда скорость вертикального потока мала, и самолет сохраняет заданную высоту, истинное значение скорости данного вертикального потока по сигналу вычислителя определяется сигналом ультразвукового анемометра.

При увеличении скорости вертикального потока самолет будет увлекаться потоком и за счет этого вклад сигнала ультразвукового анемометра в совокупности сигнал вычислителя будет уменьшаться. Совокупный сигнал вычислителя покажет алгебраический сумму двух приборов с учетом их коэффициентов передачи.

В случае, если скорость вертикального потока велика, и пилот стремится сохранить заданную высоту полета, из совокупности сигнала вычислителя/путем алгебраического суммирования сигналов двух приборов/ исключается погрешность, связанная вмешательством пилота в управлении самолетом.

При изменении высоты полета пилотом в отсутствии внешнего вертикального потока сигналы пневмометрического вариометра и ультразвукового анемометра с учетом коэффициентов передачи будут равны по величине и противоположны по знаку, и со вокупный сигнал будет нулевым.

С целью увеличения точности и надежности измерения скорости вертикального потока устанавливается порог срабатывания вычислителя, соответствующий напряжению электрического шума вычислителя с учетом напряжения шума (чувствительности) вариометра и ультразвукового анемометра.

Направление вертикального потока определяется знаком совокупного сигнала выЗО

40 при измерении скорости вертикального потока относительно летательного аппарата

45 используют ультразвуковой анемометр, а при нахождении скорости вертикального потока в атмосфере используют размещен50

5

25 числителя, при положительных значениях V фиксируют восходящие потоки, при отрицательном — нисходящие.

Горизонтальную протяженность вертикального потока определяют с учетом времени и скорости полета при

I Ч! 0 и I 17 I > Vшум.

Пример. Для принятия решения о целесообразности активных воздействий на мощные кучевые облака необходимо знание параметров вертикальных движений внутри них. С целью определения этих параметров самолет занимает эшелон вблизи верхней границы с курсом на облака. Г!ри полете в безоблачной атмосфере совокупный сигнал вычислителя равен нулю, При пересечении облака на вычислителе будут регистрироваться направление и скорость вертикальных потоков внутри облака. Учитывая скорость самолета, будет вычисляться горизонтальная протяженность вертикального потока, По результатам проведенных измерений структуры поля вертикальных движений принимается решение о проведении воздействия.

Формула изобретения

Способ измерения параметров вертикальных потоков в атмосфере с летательного аппарата, включающий одновременное измерение с помощью размещенных на летательном аппарате анемометра и пневматического вариометра соответственно скорости вертикального потока относительно летательного аппарата и скорости вертикального движения летательного аппарата относительно земли и обработку результатов измерений с нахождением скорости вертикального потока в атмосфере, о т л и ча ю шийся тем, что, с целью расширения информационных возможностей, в качестве летательного аппарата используют самолет, ный на самолете вычислитель, причем при регистрации вычислителем скорости вертикального потока в атмосфере, значение которой превышает по модулю уровень электрических шумов. дополнительно измеряют значения скорости горизонтального полета самолета и отрезка времени, в течении которого происходит эта регистрация,.с учетом которых при обработке результатов измерений находят горизонтальную протяженность вертикальных потоков в атмосфере.