Устройство поиска облаков и молниевых разрядов


 


Владельцы патента RU 2568653:

Иваницкий Анатолий Сергеевич (RU)
Егоров Василий Андреевич (RU)
Макаров Валентин Николаевич (RU)
Часовской Александр Абрамович (RU)

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 области радиотехники и может быть использовано в навигационных и метеорологических системах. Известно устройство поиска облаков и молниевых разрядов, изложенное в книге «Исследования закономерностей пространственного распределения молниевых разрядов в грозовых облаках», автор Бжекшиев Сурджин Лолович, Высокогорный геофизический институт, г. Нальчик, 2002 г., стр. 3-19. В нем с помощью радиолокатора определяется дальность и направление до облаков, в том числе и грозовых. Также с помощью грозопеленгатора определяется направление до молниевого разряда, излучающего широкополосное электромагнитное излучение и имеющее достаточную входную мощность. Это излучение преобразуется в грозопеленгаторе в электрический сигнал. Дальность и направление до облаков с радиолокатора и направление до молниевого разряда от грозопеленгатора могут поступать в блок вторичной обработки, где осуществляется благодаря отождествлению информации о направлении до облаков с радиолокатора с информацией о направлении на молниевый разряд с грозопеленгатора выделение информации о дальности с радиолокатора, представляющей из себя также дальность до молниевого разряда, которая вместе с направлением отображается на индикаторе.

Однако дальность определения молниевого разряда не всегда достаточна. Известно устройство поиска облаков и молниевых разрядов, изложенное в книге «Радиоэлектронная промышленность», ООО ИД «Военный парад», М., 2010, Минаев В.Н., стр. 71-72, 74. Оно может состоять из тех же узлов, что и вышеупомянутый аналог. Однако дальность определения молниевого разряда также не всегда достаточна. С помощью предлагаемого устройства увеличивается дальность определения молниевого разряда. Достигается это введением амплитудного селектора, параллельного анализатора спектров электромагнитного излучения, блока определения количества спектров, преобразователя десятичного кода в двоичный и постоянного запоминающего устройства, 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 группой входов постоянного запоминающего устройства, имеющего группу выходов, соединенную с третьей группой входов блока вторичной обработки.

На фиг. 1 и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - грозопеленгатор

2 - амплитудный селектор

3 - параллельный анализатор спектров электромагнитного излучения

4 - блок определения количества спектров

5 - преобразователь десятичного кода в двоичный

6 - постоянное запоминающее устройство

7 - радиолокатор

8 - блок вторичной обработки

9 - индикатор,

при этом выход грозопеленгатора 1 через амплитудный селектор 2 соединен с входом параллельного анализатора спектров электромагнитного излучения 3, имеющего группы выходов, соединенные через блок определения количества спектров 4, через преобразователь двоичного кода в десятичный 5 с группой входов постоянного запоминающего устройства 6, имеющего группу выходов, соединенную с третьей группой входов блока вторичной обработки 8, имеющего вторую и первую группу входов и группу выходов, соответственно соединенные с группой выходов радиолокатора 7 с группой выходов грозопеленгатора 1 и группой входов индикатора 9.

Работа устройства осуществляется следующим образом

Радиолокатор 7 определяет дальность и направление до движущихся облаков, в том числе грозовых. С помощью грозопеленгатора 1 определяется направление до молниевого разряда, излучающего широкополосное электромагнитное излучение и имеющего достаточную мощность.

Пример конкретного исполнения грозопеленгатора, выделяющего молниевый разряд, и радиолокатора представлен в упомянутом первом аналоге в книге Бжекшиева С.Л. на стр. 3, 10, 11. Излучение от молнии преобразуется в грозопеленгаторе 1 в электрические сигналы. Дальность и направление до облаков с радиолокатора 7 и направление до молниевого разряда от грозопеленгатора поступают в блок вторичной обработки 8, где осуществляется благодаря отождествлению информации о направлении до облаков с радиолокатора 7 с информацией о направлении до сильноточного молниевого разряда с грозопеленгатора 1 выделение информации о дальности с радиолокатора 8, являющейся также и дальностью до молниевого разряда. Кроме того, блок вторичной обработки осуществляет автосопровождение движущихся облаков и определение их скорости перемещения. Информация о дальности и направлении отображается на индикаторе 9. Увеличение дальности до молниевых разрядов и до облаков осуществляется благодаря введению дополнительных узлов. При этом электрический сигнал с выхода грозопеленгатора поступает в амплитудный селектор 2, выделяющий амплитуду, характерную для сигнала от молниевого разряда достаточной мощности. Сигнал состоит из спектров, соответствующих определенным частотам электромагнитных волн. Чем выше частота, тем меньше дальность распространения, что отмечено в книге «Радиотехнические системы», Ю.М. Казаринов, 1990 г, М., Высшая школа, стр. 215. Таким образом, дальность распространения максимальной частоты спектра имеет минимальное значение.

С выхода амплитудного селектора 2 сигнал поступает в параллельный анализатор спектров электромагнитного излучения 3, который с заданной разрешающей способностью выделяет определенное число фильтров.

Пример конкретного исполнения такого анализатора представлен в книге «Радиотехнические системы», М., Высшая школа, Ю.М. Казаринов, 1990 г., стр. 350, 351.

Код с выхода параллельного анализатора, характеризующий количество сработанных фильтров, поступает через преобразователь десятичного кода в двоичный 5 на первую группу входов постоянного запоминающего устройства 6.

В постоянном запоминающем устройстве 6 каждому из значений кодов с преобразователя 5 соответствует определенная дальность, выдаваемая в закодированном виде на вторую группу входов блока вторичной обработки 8. Таким образом, чем меньше количество спектров, тем больше дальность до молниевого разряда. Пример конкретного исполнения блока вторичной обработки представлен в книге «Радиотехнические системы», В.П. Пестряков и другие, 1985 г., стр. 219., а также в патенте №2515291 под названием «Устройство обработки локационных сигналов» (авторы Часовской А.А. и другие). При этом дальность обнаружения молниевого разряда может превышать дальность обнаружения радиолокатором облаков, где может осуществляться этот разряд, так как в блоке вторичной обработки осуществляется автосопровождение инерционным методом на основании ранее известных дальностей. Информация о направленности и дальности до облаков и молниевых разрядов с группы входов блока вторичной обработки 8 поступает на группу входов индикатора для отображения. Таким образом, благодаря увеличению дальности определения молниевых разрядов, увеличивается безопасность полетов и плавания судов, а также обеспечивается своевременное принятие мер предосторожности, особенно при фиксации сильноточных молниевых разрядов.

Устройство поиска облаков и молниевых разрядов, состоящее из грозопеленгатора, радиолокатора, блока вторичной обработки, индикатора, где первая и вторая группы входов и группа выходов блока вторичной обработки соответственно соединены с группой выходов грозопеленгатора, с группой выходов радиолокатора и с группой входов индикатора, отличающееся тем, что введены 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 группой 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.



 

Похожие патенты:

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.

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).

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.

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 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.

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 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.

Изобретение относится к областям радионавигации и радиолокации и может быть использовано для создания приемника многопозиционной неизлучающей радиолокационной системы, использующей в качестве сигнала подсвета воздушных целей навигационные сигналы космической системы навигации. Достигаемым техническим результатом является повышение вероятности правильного обнаружения навигационного сигнала, рассеянного воздушной целью. Сущность изобретения заключается в том, что при приеме слабого рассеянного навигационного сигнала осуществляется компенсация мощного навигационного сигнала прямого распространения, играющего в этом случае роль структурно-детерминированной помехи. Для этого при приеме входной реализации в виде смеси мощного прямого навигационного сигнала, слабого навигационного сигнала, рассеянного воздушной целью, и собственного шума приемника осуществляется сначала стандартная процедура обнаружения мощного прямого сигнала и определение его точных параметров, при этом входная реализация записывается в память. Далее формируется точная копия прямого сигнала и вычитается из записанной входной реализации. Полученный результат содержит только собственные шумы приемника и слабый рассеянный сигнал, обнаружение которого осуществляется традиционным способом. Исключение влияния основного лепестка корреляционной функции не полностью скомпенсированного навигационного сигнала прямого распространения осуществляется путем ограничения области возможных значений задержки при поиске слабого рассеянного сигнала, поскольку, исходя из геометрии распространения прямого и рассеянного сигналов, задержка рассеянного сигнала будет всегда больше задержки прямого сигнала. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам обработки сигналов в радиолокационных станциях. Достигаемый технический результат - однозначное измерение дальности до метеорологического объекта (МО). Способ заключается в излучении первой последовательности импульсов с частотой повторения Fи1, в которой период повторения Tи1 в несколько раз меньше базового периода Т0, выбираемого из условия однозначного измерения расстояний в пределах всего возможного диапазона дальностей до наблюдаемых МО, излучении в последующий интервал Т0 второй последовательности импульсов с частотой повторения Fи2, причем Fи1=z1F0 и Fи2=z2F0, где F0=1/Т0; величины z1 и z2 некратные друг другу и не имеют общего делителя, определении совокупности наблюдаемых задержек tдн1i, где ; I - общее количество наблюдаемых задержек отраженных от МО импульсов относительно каждого k-го, ; K - количество излученных импульсов в первой пачке, излученного импульса в их первой пачке, вычислении величины средней наблюдаемой задержки t1 ср отраженных импульсов от МО относительно каждого излученного k-го импульса в их первой пачке, определении совокупности наблюдаемых задержек tдн2j, где ; J - общее количество наблюдаемых задержек отраженных от МО импульсов относительно каждого p-го, ; P - количество излученных импульсов во второй пачке, излученного импульса в их второй пачке, вычислении величины средней наблюдаемой задержки отраженных импульсов от МО t2 ср относительно каждого излученного p-го импульса в их второй пачке, сравнении временных задержек tдц1=mTи1+t1 cp и tдц2=nТи2+t2 ср, где m и n - количество целых периодов Ти1 и Ти2, попадающих в пределы интервала истинной задержки tдц, варьировании численных значений m и n до тех пор, пока не будет выполнено условие tдц1=tдц2 с фиксацией, при которых будет выполнено данное условие, и вычислении дальности до МО по формуле Дц=c(mфТи1+t1 ср)/2 или Дц=с(nфТи2+t2 ср)/2, где c - скорость света. 2 ил.
Наверх