Способ получения ионограмм



Способ получения ионограмм
Способ получения ионограмм
Способ получения ионограмм
Способ получения ионограмм

 


Владельцы патента RU 2552530:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова Российской академии наук (ИЗМИРАН) (RU)

Изобретение относится к радиотехнике, электросвязи, радиолокации и может быть использовано в системах диагностики плазменных явлений в ионосфере Земли. Достигаемый технический результат - получение ионограммы за интервал времени значительно меньше 1 секунды. Указанный результат достигается за счет того, что в способе получения ионограммы на каждом такте зондирования радиоимпульс излучают в виде пакета дискретно-частотного сигнала (ДЧС), представляющего собой последовательность N следующих непрерывно один за другим импульсов разной частоты и одинаковой длительности из заданной сетки фиксированных частот зондирования, далее принимают и измеряют параметры отраженного радиосигнала в течение времени распространения от излучателя к приемнику одновременно и независимо на каждой из N частот пакета ДЧС, затем производят перестройку частот ДЧС на новый пакет частот ДЧС из сетки фиксированных частот зондирования, и производят излучение и прием отраженного сигнала на новом пакете ДЧС, далее последовательно осуществляют переборку частот сетки фиксированных частот зондирования новыми пакетами ДЧС на каждом такте зондирования до полной переборки всех частот в сетке частот зондирования за интервал времени ΔTДЧС=ΔT/N, где ΔT - стандартное время получения ионограммы. 4 ил.

 

Изобретение относится к радиотехнике, электросвязи, радиолокации; может быть использовано в системах диагностики плазменных явлений в ионосфере Земли.

Ионограммы получают при вертикальном (ВЗ), наклонном или возвратно наклонном зондировании ионосферы. Наиболее распространено ВЗ. При ВЗ ионосферы с помощью ионозондов регистрация ионограммы происходит за время около минуты. Ионограммы (дистанционно-частотные характеристики радиосигналов, отраженных от ионосферы при радиолокации ионосферы на частотах в диапазоне 0,3-20 МГц) дают сведения о высотном профиле электронной концентрации в ионосфере, которая рассматривается как квазистационарная среда с изменениями во времени порядка минуты и более. Способы получения ионограмм хорошо известны [1, 2, 3]. При ВЗ ближайший к поверхности Земли ионосферный Es - слой, расположенный на высоте ~110 км, дает отраженный сигнал с задержкой ~700 мкс. Эта величина ограничивает длительность зондирующего сигнала τимп, например, в обычных аналоговых ионозондах величина τимп~50-100. В современных цифровых ионозондах для увеличения энергетического потенциала радиолокации применяют сложно манипулированные сигналы, например, в ионозонде DPS-4 [3] используется ФКМ сигнал с 16 элементным кодом Баркера, состоящий из элементов (импульсов) длительностью Δτ~33.33 мкс каждый с манипуляцией начальной фазой от импульса к импульсу; вся посылка имеет длительность τимп=NΔτ=533.3, длительность свернутого сигнала по уровню 0,5 33,33 мкс, энергетический выигрыш при свертке составляет 32 дБ.

Прототипом для предлагаемого способа получения ионограмм может быть выбран наиболее полно описанный в литературе ионозонд типа «Базис» [1, 2]. В прототипе для получения ионограммы производят следующие основные операции:

1. Излучение зондирующего радиоимпульса. Длительность импульса τимп (обычно около 100 мкс). Несущая радиочастота - f0 находится в диапазоне 0.1-40 МГц. Начальная частота зондирования - fмин (может выбираться от 0,1 до 1 МГц), конечная частота - fмакс (10-40 МГц). Частотный диапазон зондирования Δf=fмакс-fмин. Частота посылок импульсов fповт (обычно - 50 Гц).

2. Прием и регистрация отраженного от ионосферы радиосигнала на частоте зондирования f0 и измерение параметров отраженного сигнала (интенсивности, групповой задержки, углов прихода, поляризации, доплеровского сдвига частоты) в течение времени распространения от излучателя к приемнику.

3. Перестройка частоты излучаемого радиоимпульса передатчика и приемника на новую радиочастоту зондирования (f0+δf) и проведение операций 1÷2 на новой частоте (f0+δf), Здесь δf - частотный шаг перестройки, который обычно выбирают в пределах 10÷100 кГц. Частоты выбираются из заданной сетки фиксированных частот зондирования.

4. Операцию 3 повторяют, начиная от начальной частоты fмин до конечной частоты зондирования fмакс с полной переборкой частот зондирования за интервал времени ΔT. Частота повторения тактов зондирования fповт=1/ΔT.

При ВЗ рабочий диапазон частот зондирования обычно устанавливают в пределах от 1 до 15 Мгц. При равномерном шаге δf изменения частоты для перекрытия заданного частотного диапазона зондирования необходимо произвести излучение и прием сигналов на M частотах (M при этом равно Δf/δf).

Максимальная групповая задержка однократно отраженного сигнала Δt находится в интервале 5÷7 мс, поэтому частоту посылок зондирующих импульсов fповт можно выбирать, например, равной 50 Гц (максимальная задержка Δt=20 мс), если положить fповт=100 Гц, то Δt=10 мс, при fповт=200 Гц получим Δt=5 мс.

Общее время регистрации ионограммы при однократном зондировании на каждой частоте определяется формулой

Δ T = M / f п о в т . ( 1 )

В практике зондирования ионосферы количество используемых частот M обычно составляет 400. Тогда, например, при частоте повторения импульсов fповт=100 Гц минимальное время получения ионограммы по (1) будет ΔT=4 сек, при fповт=200 Гц минимальное время получения ионограммы составит ΔT=2 сек, а для стандартной частоты повторения у большинства ионозондов fповт=50 Гц и ΔT=8 сек.

В исследованиях ионосферных возмущений, связанных с быстрыми явлениями в ионосферной плазме, таких как, например, воздействие на ионосферу Земли солнечной вспышки, возникает необходимость регистрации процессов с характерным временем изменения ~1 сек и менее. Аналогичные времена развития имеют ионосферные эффекты магнитных бурь, а также эффекты искусственного возмущения ионосферы при нелинейном воздействии мощных радиоволн, которые развиваются в доли секунд. Особая ситуация возникает при ВЗ ионосферы сверху с борта ИСЗ, когда ионозонд перемещается по орбите со скоростью ~8 км/сек и ионограмма не может быть отнесена к географическим координатам с достаточной точностью.

Указанные причины делают важной для практики задачу регистрации ионограмм за период времени ΔT значительно меньше 1 секунды.

Решаемая техническая задача - получение ионограммы за интервал времени значительно меньше 1 секунды.

В предлагаемом способе получения ионограммы перечисленные в прототипе операции 1-4 модифицируются:

1. Первая операция (излучение радиоимпульса) в предлагаемом способе модифицируется следующим образом: на каждом такте зондирования предлагается излучать зондирующий радиоимпульс в виде пакета дискретно-частотного сигнала (ДЧС), представляющего собой последовательность из следующих непрерывно один за другим N радиоимпульсов (элементов) разной частоты, но одинаковой длительности Δτ. Частоты, составляющие пакет ДЧС, выбираются из заданной сетки фиксированных частот зондирования.

2. Вторая операция (прием отраженного сигнала на радиочастоте зондирования f0) в предлагаемом способе модифицируется следующим образом: в каждом такте зондирования производится одновременный прием и измерение параметров отраженного радиосигнала независимо на каждой из N частот, составляющих пакет ДЧС. При равномерном распределении частот пакета ДЧС по частотному диапазону зондирования, частоты пакета ДЧС можно записать: f0, f0+Δfn, f0+2Δfn, f0+3Δfn, … f0+(N-1)Δfn, где Δfn=Δf/N. При этом параметры отраженного сигнала (интенсивность, углы прихода, поляризация, доплеровский сдвиг частоты), также как в прототипе, должны быть измерены в диапазоне задержек от 700 мкс до 1/fповт.

3. Третья операция. Перестройка передатчика и каналов приемника на новый набор N частот нового пакета ДЧС. При равномерном распределении частот пакета ДЧС по частотному диапазону зондирования и одинаковой перестройке по частоте δf каждой составляющей нового пакета ДЧС, частоты нового пакета ДЧС можно записать: (f0+δf), (f0+δf)+Δfn, (f0+δf)+2Δfn, (f0+δf)+3Δfn, … (f0+δf)+NΔfn. Затем операции 1 и 2 производятся для нового пакета ДЧС.

4. Четвертая операция. Операция 3 повторяется до полной переборки всех частот зондирования из заданной сетки фиксированных частот в пределах частотного диапазона зондирования Δf.

При использовании ДЧС время получения ионограммы определяется формулой

Δ T д ч с = M / ( f п о в т N ) = Δ T / N ( 2 )

Из сопоставления формул (1) и (2) можно заключить, что при одинаковых режимных параметрах регистрации ионограмы (Δf, δf ,fповт, M) величина ΔTдчс в N раз меньше времени ΔT, за которое стандартным способом получается аналогичная ионограмма.

Уменьшение времени получения ионограммы связано с тем, что фактически весь частотный диапазон ионограммы Δf предложено разбивать на N отдельных частотных поддиапазонов и одновременно производить зондирование в каждом из N поддиапазонов. При этом прием и измерение параметров осуществляют одновременно и независимо для каждой из N частот пакета ДЧС.

Обычно на практике при ВЗ используют радиоимпульсы с длительностью не менее 50 мкс. Так как максимальная длительность импульса зондирования ионосферы не может быть больше чем 700 мкс, то и длительность пакета ДЧС должна быть меньше 700 мкс, a N число частотных элементов в пакете ДЧС ограничено числом не более 14. Число 14 - это максимально возможная на практике кратность уменьшения времени получения ионограммы при использовании предлагаемого способа. Например, для получения ионограммы ВЗ на 400 частотах при частоте посылок импульсов fповт=100 Гц минимально возможное время регистрации будет равно (4/14) сек., т.е. меньше чем 0,3 сек.

Предлагаемый способ иллюстрируется далее следующими графическими изображениями:

Фигура 1. Вид пакета ДЧС для случая N=5.

Фигура 2. Частотно-временная схема расположения сигналов при зондировании пакетом ДЧС.

Фигура 3. Функциональная блок-схема синтезатора передатчика для ДЧС с N=4.

Фигура 4. Функциональная блок-схема многоканального РПУ для приема и регистрации сигналов ДЧС.

Из представленной на фиг.1 эпюры излучаемого пакета ДЧС видно, что в течение одного такта зондирования за время τимп=ΔτN будет излучена широкополосная последовательность N импульсов на дискретных частотах. Например, при равномерном распределении отдельных элементов ДЧС по всему диапазону частот зондирования Δf, частоты ДЧС могут быть в виде ряда значений f0, f0+Δfn, f0+2Δfn, f0+3Δfn, … f0+(N-1)Δfn, где Δfn=Δf/N.

На фиг.2 показан график ионограммы для типичной дневной ионосферы, на фоне которой схематически иллюстрируется принцип получения ионограммы предложенным способом. Кривые "O"- и "X"- это «обыкновенная» и «необыкновенная» компоненты отраженных от ионосферы сигналов. Шкала слева - действующая высота, справа - шкала групповой задержки. В интервале задержек от 0 до 0,5 мсек показано положение зондирующих импульсов на рабочих частотах f1, f2, f3, f4, f5 (залитые прямоугольники). Прямоугольники на кривых линиях показывают положение отраженных импульсов.

Положим, что частота повторения импульсов равна fповт=100 Гц и на каждом такте зондирования излучаются различные пакеты ДЧС с неповторяющимися частотными элементами.

Тогда общее число рабочих частот можно рассчитать по формуле

M = N f п о в т ( 3 )

Например, при N=5 и fповт=100 Гц ионограмма может быть получена за время ΔTдчс=1 сек, при этом можно провести зондирование на 500 частотах.

Если, например, длительность излучаемого пакета ДЧС увеличить до τимп=600 мкс, и взять значение Δτ=60 мкс то число элементов ДЧС примет значение N=10, тогда общее число рабочих частот по (3) будет равно M=1000. Если число частот в пакетах ДЧС ограничить числом M=500, то ионограмму можно зарегистрировать согласно (2) за время ΔTдчс=0,5 сек.

На фиг.2 видно, что сигналы, формирующие ионограмму, не выходят за пределы групповой задержки 4 мсек, поэтому можно увеличить тактовую частоту до fповт=200 Гц (при этом диапазон дальности будет равен 750 км). Тогда при общем числе рабочих частот M=500 и однократном сканирование по этим частотам ионограмма будет получена за время ΔTдчс=0,25 сек.

Осуществление предлагаемого способа рассмотрим на примере, основанном на реконструкции ионосферного комплекса «Базис-2». При неизменном широкополосном передатчике комплекса необходимо модернизировать синтезатор когерентных сигналов для передатчика комплекса, чтобы он мог излучать пакеты ДЧС. Необходимо заменить систему управления и создать многоканальную радиоприемную систему.

За основу синтезатора сигналов ДЧС берем принцип работы многочастотного синтезатора, функциональная блок-схема которого приведена фиг.3. В ПЭВМ размещается ПО - программное обеспечение алгоритма зондирования ионосферы, которое выдает необходимые командные коды в блок синхронизации и управления (БСУ). В БСУ помимо кодов управления от ПЭВМ поступает также главная опорная частота f0, которая генерируется высокостабильным вторичным стандартом частоты (например, рубидиевым генератором типа СЧВ-74). В 4-канальный блок синтеза сигналов поступают коды фиксированных рабочих частот зондирования, с выхода блока сигналы рабочих частот поступают в блок формирования ДЧС сигналов, в который также поступают коды ДЧС. Сформированные ДЧС сигналы с выхода синтезатора поступают в радиопередатчик (РПД).

Основная сложность создания многоканального радиоприемного устройства (МРПУ) для регистрации отраженных от ионосферы ДЧС сигналов связана с необходимостью обеспечения одновременного приема и регистрации сигналов на разных частотах с сохранением когерентных свойств принимаемых сигналов. Радиоприемным устройством с необходимыми свойствами может быть, например, N - канальное приемное устройство, каждый приемный канал которого на каждом такте зондирования независимо настраивается на одну из N фиксированных частот излучаемой дискретной последовательности импульсов пакета ДЧС. На следующем такте зондирования каждый из N каналов РПУ настраивается на новый пакет ДЧС: f, f+Δfn, f+2Δfn, f+3Δfn, … f+NΔfn, где f=(f0+Lδf). Здесь L - номер такта зондирования. Традиционное решение задачи создания многоканальных РПУ состоит в использовании необходимого количества промышленно выпускаемых РПУ, составляющих каналы многочастотного РПУ (МРПУ). На фиг.4 показана функциональная блок-схема 4-канального МРПУ, предназначенная для приема 4-х элементных пакетов ДЧС. В ПЭВМ размещается программное обеспечение (ПО) алгоритма зондирования ионосферы, которое выдает необходимые командные коды в блок синхронизации и управления (БСУ), а также коды ДЧС для соответствующей настройки каналов МРПУ.

В рассматриваемом здесь случае импульсного зондирования сложность состоит в необходимости решать проблему влияния на входы МРПУ прямой («земной») волны ввиду того, что длительность пакета ДЧС может приближаться к максимально допустимой величине 700 мкс. Для решения такой задачи следует применить комплекс аппаратно-программных решений, включающий известные методы подавления прямой волны, например, как это сделано в ионозонде «Базис-2».

На каждом такте зондирования принимаемый радиосигнал из антенно-фидерной системы (АФС) поступает в широкополосный антенный усилитель, обладающий свойством ограничивать сигналы, превышающие заданный порог (например, ~5 B). Далее принимаемый сигнал с помощью ВЧ ключа блокируется на время действия запирающего (стробирующего) сигнала, при этом длительность строба определяется длительностью (Nτимп) излучаемого пакета ДЧС. С выхода ВЧ ключа сигнал поступает на вход МРПУ, с каждого из 4 выходов МРПУ сигналы поступают на вход 4-канального АЦП. Запуск АЦП происходит по синхроимпульсам СИ, которые вырабатываются в блоке синхронизации и управления (БСУ). Затем коды АЦП поступают в ПЭВМ, где накапливаются и обрабатываются данные радиозондирования. Поскольку при диагностике методом ВЗ передающая и приемная части зондирующей аппаратуры образуют единую систему, то блоки ОГ и ПЭВМ могут быть объединены, что обеспечит необходимую синхронность излучаемых и принимаемых радиосигналов.

Обработка данных зондирования для получения графика ионограммы не отличается от обработки сигналов в известных способах.

Предложенный выше способ получения ионограмм с помощью широкополосных ДЧС сигналов приводит к необходимости обработки зондирующих сигналов практически в режиме реального времени и хранению значительных объемов данных. Это предъявляет достаточно высокие требования к параметрам АЦП и ПЭВМ. Существующие в настоящее время многоядерные процессоры и высокоскоростные многоканальные модули АЦП с динамическим диапазоном до 14 разрядов позволяют аппаратно и программно реализовать предлагаемый способ.

В качестве радиоприемных устройств в каналах МРПУ можно использовать промышленно выпускаемые цифровые РПУ, например, приемник AR-ONE фирмы AOR (Япония) [4].

Предлагаемый способ был опробован на макете и подтвердил ожидаемые результаты по сокращению времени получения ионограммы до долей секунды. Это позволяет применить предложенный способ для исследования быстрых процессов в ионосферной плазме.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Погода Э.В. Диагностический ионосферный комплекс «Базис» и его модификации // Экспериментальные методы исследования ионосферы. - М.: ИЗМИРАН, 1981 г. С. 145-152.

2. Комплекс агрегатный ионосферный Базис-2. Технические условия. Бт 2.009.007 ТУ. СКБ ФП АН СССР. Москва. 1983. с.5-11.

3. Описание DPS-4: http://www.digisonde.com/dps-4dmanual.html.

4. http://www.aor.ru

Способ получения ионограмм, состоящий в излучении радиоимпульсов с заданными частотным диапазоном зондирования, шагом изменения частоты для перекрытия частотного диапазона зондирования, частотой повторения радиоимпульсов, количеством используемых частот, приеме отраженного от ионосферы радиосигнала на частоте зондирования и измерение параметров отраженного радиосигнала, представляющих собой интенсивность радиосигнала, углы прихода, поляризацию, доплеровский сдвиг частоты, с последующей перестройкой частоты излучаемого радиоимпульса из заданной сетки фиксированных частот в пределах частотного диапазона зондирования с полной переборкой частот зондирования за интервал времени ΔТ, отличающийся тем, что на каждом такте зондирования радиоимпульс излучают в виде пакета дискретно-частотного сигнала (ДЧС), представляющего собой последовательность N следующих непрерывно один за другим импульсов разной частоты одинаковой длительности из заданной сетки фиксированных частот зондирования, далее принимают и измеряют параметры отраженного радиосигнала в течение времени распространения от излучателя к приемнику одновременно и независимо на каждой из N частот пакета ДЧС, затем производят перестройку частот ДЧС на новый пакет частот ДЧС из сетки фиксированных частот зондирования, и производит излучение и прием отраженного сигнала на новом пакете ДЧС, далее последовательно осуществляют переборку частот сетки фиксированных частот зондирования новыми пакетами ДЧС на каждом такте зондирования до полной переборки всех частот зондирования (в сетке частот зондирования) за интервал времени ΔТДЧС=ΔT/N.



 

Похожие патенты:

Изобретение предназначено для измерения толщины льда и основано на принципе радиолокации с периодической дискретной частотной модуляцией зондирующих радиоволн.

Изобретение относится к области георадиолокационных исследований и может быть использовано для прогнозирования гидрологической обстановки на затороопасных участках реки.

Изобретение относится к области океанографических измерений и преимущественно предназначено для определения уровня морской поверхности вдоль трассы космического аппарата. Технический результат - повышение точности определения уровня морской поверхности за счет увеличения числа определяемых параметров, характеризующих состояние водной поверхности. Сущность: на расположенном на космическом аппарате радиолокаторе формируют короткие радиоимпульсы постоянной длительности, облучают морскую поверхность в надир и регистрируют отраженный радиоимпульс.

Изобретение относится к области океанографических измерений и преимущественно предназначено для определения скорости ветра над морской поверхностью. Технический результат - обеспечение возможности учитывать вклад поверхностного течения в уровень отраженных водной поверхностью радиосигналов, что повышает точность определения скорости ветра. Сущность: установленным на космическом аппарате радиоальтиметром облучают водную поверхность, регистрируют отражённый назад сигнал, по фронту радиоимпульса определяют значимую высоту поверхностных волн, по времени прохождения сигнала до поверхности и обратно определяют крупномасштабный рельеф поверхности, по нему рассчитывают поле поверхностного течения, и определяют скорость ветра по величине отраженного назад сигнала с учётом значимой высоты волн и влияния поля течения на величину отражённого назад сигнала. .

Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для определения прозрачности атмосферы. Сущность: осуществляют посылку в неоднородную атмосферу световых импульсов малой длительности.

Изобретение относится к радиофизическим методам исследования ионосферы и предназначено для определения пространственного распределения ионосферных неоднородностей радарным методом с помощью ЛЧМ ионозонда-радиопеленгатора.

Изобретение предназначено для систем радиозондирования с ускоренной передачей телеметрической информации с борта аэрологического радиозонда (АРЗ) на наземную радиолокационную станцию (РЛС).

Предлагаемое изобретение может быть использовано для радиозондирования ионосферы, определения интенсивности ионосферных неоднородностей и пеленгации искусственных ионосферных образований.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в метеорологии, навигации, океанографических исследованиях, мореходных испытаниях судов и гидросамолетов для оценки силы волнения морских волн, в автоматизированных системах посадки самолетов-амфибий на водную поверхность в ночное и дневное время.

Устройство определения дальности до ионосферы может быть использовано в загоризонтных радиолокаторах и для исследования состояния воздушного слоя Земли. Достигаемый технический результат - увеличение точности определения дальности без уменьшения достоверности обнаружения.

Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для определения прозрачности атмосферы. Сущность: осуществляют посылку в неоднородную атмосферу световых импульсов малой длительности. Принимают эхо-сигналы. Обеспечивают коррекцию эхо-сигналов на геометрический фактор лидара. Накапливают скорректированные сигналы в течение заданного промежутка времени. При этом световые импульсы посылают не менее чем из двух точек пространства по трассам зондирования, пересекающим заданный участок атмосферы. Посланные импульсы отклоняют в заданных точках трасс зондирования в обратном направлении. Измеряют эхо-сигналы импульсов до и после отклонения в одних и тех же точках трасс зондирования, включая точки пересечения трасс зондирования с заданным участком атмосферы. Определяют характеристики неоднородной атмосферы по принятым, скорректированным и накопленным эхо-сигналам до и после отклонения световых импульсов. Технический результат: повышение точности определения коэффициента ослабления атмосферы. 1 ил.

Изобретение относится к области радиофизики и может быть использовано для контроля за солнечной, геомагнитной и сейсмической активностью, за предвестниками землетрясения, извержения вулканов, цунами, процессами грозовой активности, динамикой мощных штормовых циклонов, а также для обнаружения ядерных и иных крупных взрывов и пожаров, больших аварийных выбросов на атомных электростанциях, запусков космических аппаратов и ракет, излучений мощных радиопередающих комплексов радиолокационного и связного назначения, средств специального воздействия на ионосферу с целью управления ее параметрами. Технический результат состоит в повышении чувствительности обнаружения и точности определения скорости распространения и направления прихода ионосферного возмущения решеткой приемных станций спутниковых радионавигационных систем ГЛОНАСС/GPS путем восстановления пространственного распределения полного электронного содержания ионосферы по данным радиопросвечивания атмосферы сигналами ГЛОНАСС/GPS. Для этого способ реализуется спутниковыми радионавигационными системами ГЛОНАСС/GPS и протяженной решеткой двухчастотных приемников, обеспечивающих прием и обработку сигналов. 3 ил.

Изобретение относится к геофизике и может использоваться в системе мониторинга окружающей среды, сейсмического и инфразвукового мониторинга, МЧС России, контроля околоземного космического пространства для диагностики положения эпицентральной зоны потенциальных источников протяженных перемещающихся ионосферных возмущений (ПИВ). Достигаемый технический результат - повышение точности и надежности определения скорости распространения ПИВ и положения эпицентральной зоны источника ПИВ. Способ определения положения эпицентральной зоны источника и скорости распространения ПИВ заключается в том, что: принимают сетью рассредоточенных по поверхности Земли навигационных приемников, синхронизированных по времени, электромагнитные сигналы от группировки космических аппаратов (КА); передают принятые данные в центр обработки с ПЭВМ оператора на базе процессора с устройством отображения информации, где: рассчитывают время прохождения электромагнитных сигналов от каждого КА к каждому навигационному приемнику; рассчитывают характеристики псевдопозиционирования навигационных приемников; рассчитывают ошибки и изменения ошибок позиционирования навигационных приемников; определяют время прохождения фронта ПИВ, при этом: время получения сигнала о прохождении фронта ПИВ устанавливают отдельно для каждого навигационного приемника и определяют его по времени появления в течение нескольких секунд сочетания знакопеременных экстремумов ошибок его позиционирования; скорость распространения ПИВ определяют путем осреднения скоростей перемещения ПИВ между парами из трех любых заранее выбранных навигационных приемников, а положение эпицентральной зоны источника ПИВ определяют по зоне пересечения прямых, направление которых определено векторами осредненных скоростей, полученных для каждых трех заранее выбранных навигационных приемников. 7 ил.

Изобретение относится к области радиолокационной метеорологии и может быть использовано для измерения размера градовых частиц в зоне их роста. Сущность: по данным аэрологического зондирования атмосферы строят график изменения температуры и скорости восходящих воздушных потоков по высоте облака. По данному графику определяют значение максимальной скорости восходящих потоков в слое облачной среды, находящемся в зоне отрицательных температур. Затем осуществляют радиолокационное зондирование облака на одной длине волны. По данным радиолокационного зондирования проводят горизонтальные сечения изоконтуров радиолокационной отражаемости облачной среды вблизи уровня максимальной скорости восходящих потоков. Определяют значение максимальной отражаемости облачной среды, с учетом которого вычисляют максимальный размер градовых частиц в зоне их роста. Технический результат: упрощение измерения размера градовых частиц в зоне их роста. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в навигационных и метеорологических системах. Достигаемый технический результат - увеличение дальности определения молниевого разряда. Указанный результат достигается благодаря тому, что используются амплитудный селектор, параллельный анализатор спектров электромагнитного излучения, блок определения количества спектров, преобразователь десятичного кода в двоичный и постоянное запоминающее устройство, при этом выход грозопеленгатора через амплитудный селектор соединен с входом параллельного анализатора спектров электромагнитного излучения, имеющего группу выходов, соединенную через блок определения количества спектров, через преобразователь двоичного кода в десятичный с первой группы входов постоянного запоминающего устройства, имеющего группу выходов, соединенную с третьей группой входов блока вторичной обработки, имеющего вторую и первую группы входов и группу выходов, соответственно соединенные с группой выходов радиолокатора, группой выходов грозопеленгатора и группой входов индикатора. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при модернизации и разработке новых систем радиозондирования (CP) с повышенной точностью, надежностью и ускоренной передачей телеметрической информации с борта аэрологического радиозонда (АРЗ) на наземную радиолокационную станцию (РЛС). Достигаемый технический результат - повышение достоверности и надежности передаваемой метеоинформации. Указанный результат достигается тем, что радиолокационная система зондирования атмосферы содержит аэрологический радиозонд - АРЗ и наземную базовую станцию - РЛС, при этом в состав АРЗ введены блок контроля параметров рабочих режимов и блок контроля параметров источника питания со следующими соединениями: выходы этих блоков соединены с блоком сопряжения микроконтроллера АРЗ, выход которого через выходные блоки АРЗ соединен с антенной АРЗ, которая через радиоканал соединена с антенной РЛС. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехническим метеорологическим комплексам, а более конкретно оно касается доплеровских метеорологических радиолокационных станций. Достигаемый технический результат - устранение проблемы длительного времени анализа сигналов, повышение быстродействия и надежности при эксплуатации. Сущность изобретения заключается в том, что в радиолокационной станции с одновременной двойной поляризацией используется радиочастотный делитель мощности, заменяющий быстродействующие переключатели двух поляризаций, при этом критические компоненты приемника в основании радиолокатора перенесены выше вращающегося угломестного соединителя, используется также обходной переключатель для переключения режимов радиолокационной станции и специальная конструкция для приема сигналов с двумя поляризациями, позволяющая осуществлять экономичный сбор данных о коэффициентах деполяризации для выбранных атмосферных областей, при этом дополнительно введены СВЧ-радиометр, определитель радиальных доплеровских скоростей при различных углах места антенны, определитель ширины спектра радиальных скоростей ветра, формирователь метеорологических карт, спутниковая линия связи, спутниковый канал связи, устройство позиционирования, пульт управления. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при модернизации и разработке новых систем радиозондирования (CP) с повышенной точностью, надежностью и ускоренной передачей телеметрической информации с борта аэрологического радиозонда (АРЗ) на наземную радиолокационную станцию (РЛС). Достигаемый технический результат - повышение надежности и достоверности передаваемой телеметрической информации о метеорологических параметрах атмосферы ΜΠΑ. Для достижения указанного результата предлагается унифицированная система радиозондирования атмосферы, позволяющая работать в трех режимах: радиолокационном, радиопеленгационном, радионавигационном. 3 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в составе комплексов радиоэлектронных средств диапазона декаметровых волн и верхней части диапазона гектометровых волн (многоканальных узлов радиосвязи, систем загоризонтной радиолокации) для оперативного определения значений оптимальных рабочих частот в диапазоне 1,5…30,0 МГц ионосферных радиотрасс различных протяженностей. Достигаемый технический результат - снижение напряженности электромагнитной обстановки при использовании линейно-частотно-модулированного (ЛЧМ)-ионозонда в составе комплексов радиоэлектронных средств и повышение точности оценки параметров ионосферы по результатам зондирования. Указанный результат достигается тем, что ЛЧМ-ионозонд содержит тракт передачи, тракт приема, контроллер, автоматизированное рабочее место оператора и блок синхронизации (БС). Перечисленные средства выполнены и соединены между собой определенным образом. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области метеорологии и касается способа определения профиля ветра в атмосфере. Способ включает в себя излучение приемопередатчиком длинных когерентных импульсов, регистрацию отраженного сигнала, получение доплеровского сигнала на различных высотах в различных направлениях зондирования. Уточнение профиля скорости ветра в пределах длинного участка проводят с учетом полной формы доплеровских спектров по двум или нескольким направлениям зондирования, в которых ширина спектра максимальна и с учетом закона ослабления принимаемой мощности от расстояния до приемопередатчика. Технический результат заключается в повышении чувствительности измерительной системы. 1 ил.
Наверх