Дистанционный измеритель ориентации фацетов морской поверхности

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

433339 ев АВТОРСКОМУ СВМДВТййй СТВУ (61) Зависимое от авт. оЬиаетепьотва(22) Заявлено 29.05.72 (21) 1789391/18-10 с присоединениен заявки № .— (32)Приоритет (43) Опублиноваио 25.06.74Бюллетень ¹ 2Э (51) М. Кл, G» 01с 13/00

С- 01я 1/72

Государственный номнтет

Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий (53) УДК 551»46.086 (088.8) (45) дата апублиноваиии описания 20.06.75 (72) Лвтор изобретения

5. В. Мопебный (71) Заявитель (54) ДИСТАНЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ОРИЕНТАЦИИ ФАЦЕТОВ

МОРСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Изобретение касается океанографических измерений, в частности океанографической аппаратуры, предназначенной для выполнения измерений из надводного положения, что при больших скоростях носителя поэво- а ляет с большой скоростью производить океанографические измерения на больших акваториях.

Известно устройство для измерения ориентации фацетов морской поверхности, 10 содержашее источник света, блок управления поляризацией, оптическую систему, фотоприемник и блок анализа, не обеспечивает достаточный уровень автоматизации 10 измерений крутизны и направления фацета.

Целью изобретения является повышение степени автоматизации измерений.

Предлагаемое устройство снабжено линейно-круговым поляризатором и измерите- 20 лем разности фаз, срединенными с генератором сигналов управления поляризацией, а также измерителем глубины амплитудной модуляции эхо-сигналов.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого дистанционного измерФтеля, Предлагаемый измеритель состоит из источника света 1, линейно-кругового поляризатора 2, генератора 3 сигналов управления поляризацией, оптической систе мы 4, фотоприемника 5, измерителя 6 глубины амплитудной модуляции и измерителя

7 разности фаз.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Источник света 1, в качестве которого может использоваться, например, оптический квантовый генератор, работающий в видимом участке спектра, излучает узконаправленный монохроматичный сигнал.

Это необходимо для эффективного управления поляризацией.

Линейно-круговой поляриэотор 2 выполняет следующие функции: преобразование неполяризованного излучения источника света 1 в линейно-поляризованное излучение; врашение плоскости поляризации с

-постоянной скоростью, задаваемой внешним генератором сигналов управления поляризацией. Первая функция может выполняться при помоши поляроида, а для выполнения

433339 второй функции может использоваться эффект Фарадея или эффект Керра. В первом случае для вращения плоскости поляризации прикладывают внешнее;переменное магнитное поле, а во втором случае — Ь внешнее переменное электрическое поле.

Сигналы, необходимые для вращения плоскости поляризации, вырабатываются генератором 3 сигналов управления поляризацией. Форма этих сигналов зависит от ис- ® пользуемого метода вращения плоскости поляризации.

Если форма управляющего сигнала отличается от синусоидальной, то на генератор

1Ь

3 сигналов управления поляризацией возлагают также функции выработки синусоидального напряжения, период которого равен времени поворота плоскости поляризации на

360 . При этом начальная фаза напряже- О о ния соответствует определенному направлению по отношению к носителю или к стс . ронам света, а мгновенное значение фазы соответствует положению плоскости поляризации в пространстве в данный момент 3Ь времени. Излучение производится через формирующую оптическую систему 4, которая может служить также и в качестве приемной оптической системы.

При небольших скоростях вращения пло- 44 скости поляризации, когда период вращения значительно превышает время распространения сигнала в обе стороны, принимаемый сигнал может проходить также и через ли36 нейно-круговой поляризатор 2, который выпрлняет в этом случае роль поляризационного фильтра. После приемной оптической системы 4 помешают фотоприемник 5. Напряжение на выхцде фотоприемника представляет собой огибающую световых сигналов, возвратившихся благодаря обратному рассеянию морской среды. С выхода фотоприемника 5 сигнал поступает на измеритель 6 глубины амплитудной модуляции при помощи которого определяют крутизну фацета морской поверхности, и на измери тель 7 разности фаэ, на которой также подается в качестве опорного синусо идальное напряжение с генератора 3. При также подается в качестве опорного синусоидальное напряжение с генератора 3. При помощи измерителя 7 разности фаз определяют направление фацета морской поверх-, ности.

Рассеивающие свойства морской среды по своим качественным характеристикам значительно превосходят рассеивающие свойства атмосферы.

При вращении плоскости поляризации принятый сигнал амплитудно модулирован.

Модуляция отсутствует только в том случае, когда граница раздела воздух - вода нормальна к падающему лучу. По мере увеличения крутизны фацета увеличивается различие в характеристиках прохождения через границу раздела для взаимно-перпендикулярных поляризаций (в плоскости падения и в плоскости перпендикулярной к ней). Таким образом, глубина модуляции оказывается однозначно связанной с крутизной фацета. Причем эта связь нв зависит от направления фацвта, так как рано или поздно при круговом вращении плоскости поляризации прохождение через границу раздела будет изменяться от минимального до максимального для данной крутизны фацета. Направление же фацета определяется разностью фаэ между напряжением огибающей принятого сигнала и напряжением управления поляризацией.

П рвдмет изобретения

Дистанционный измеритель ориентации фацетов морской поверкности, содержащий узконаправленный источник света, блок управления поляризацией, генератор:сигналов управления поляризацией, фотоприемник и блок анализа, отличающийся тем, что, с целью автоматизации измерений, он снабжен линейно-круговым поляризатором и измерителем разности фаз, соед ивиным с генератором сигналов управления . поляризацией, а также измерителем глубины. амплитудной модуляции эхо-сигналов.

4ЭЭЭЭ9

Согтавнтель И БОа О 40 "а а е" рГ . аа ааа KOppearOp Н.у

Релактор О.Kymsa

Тнрак 760 Пбдннсное

Закаа

Преанрннтне «Патент», Москва, Г.59, Бережковскан наб., 24 л,ъг вю rf oo» таюев т » таею

ППП,Патент Зак. 17б

ЦНИИПИ Гфсуааретвенн Фто комнтета Совета Мнннстров СССР

50 д lач нзобретеннА н открытнй

Москва. 11303Ь, Раушскаа наб., 4