Устройство для определения оптических параметров атмосферы
УСТРОЙСТВО для ОПРЕЛЕЛЕНИЯ, ОПТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ АТМОСФЕРЫ в виде лидарной системы, содержащей источник и приемник оптических сигналов, отражакядее зеркало, размещенное в конце трассы зондирования, и подключенный к приемнику блок сравнения, отличающееся тем, что, с целью возможности оперативного определения лидарного отношения, оно снабжено включенной между выходом приемника и одним из входов блока сравнения линией задержки, а отражающее зеркало установлено под углом 65- 70" к оптической оси источника.Изобретение относится к области оптической локации атмосферы и может быть Применено в >&^етеорологии при изг мерениях некоторых оптических параметров атмосферы бесконтактными методами.Известны оптические устройства для измерения оптических параметров атмосферы. Эти устройства основаны на посылке в атмосферу лазерного излучения, приеме, регистрации и обработке отраженной назад энергии.Недостатком этих устройств явля- .ется невозможность оперативного определения лидарного отношения.Известно также устройство для измерения оптических параметров атмосферы, например для измерения коэффициента ослабления по трассе. Устройство выполнено в виде лидарной системы, состоящей из передатчика оптического излучения, зеркала с известным коэффициентом отражения, установленного на конце трассы Зондирования и отражающего падающее излучение в направлении приемника, приемного телескопа, осуществляющего полный перехват отраженного зеркалом излучения, и схемы сравнения для сравнения сигнала, отраженного из атмосОеры, и опорного сигнала, пропорционального интенсивности излучателя. Сигнал на выходе схемы сравнения пропорционален величине прозрачности по трассе зондирования. Для получения величины прозрачности лидар необходимо калибровать.Однако это устройство также не дает возможности оперативного определения лидарного отношения.Целью изобретения является создание возможности определения лидарного отношения.слсою оhO hO>&
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ И СТИЧ ЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 M 1/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
{54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ОПТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ АТМОСФЕРЫ в виде лидарной системы, содержащей источник и приемник оптических сигналов, отражающее зеркало, размещенное в конце трассы зондирования, и подключенный к приемнику блок сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью воэможности оперативного определения лидарного отношения, оно снабжено включенной между выходом приемника и одним из входов блока сравнения линией задержки, а отражающее зеркало установлено под углом 6570 к оптической оси источника. ческого излучения, зеркала с известным коэффициентом отражения, установленного на конце трассы Зондирования и отражающего падающее излучение в иаправлении приемника, приемного телескопа, осуществляющего полный перехват отраженного зеркалом излучения, и схемы сравнения для сравнения сигнала, отраженного из атмосферы, и опорного сигнала, пропорционального интенсивности излучателя. Сигнал на выходе схемы сравнения пропорционален величине прозрачности по трассе зондирования. Пля получения величины прозрачности лидар необходимо калибровать.
Однако это устройство также не дает возможности оперативного определения лидарного отношения.
Целью изобретения является созда" ние возможности определения лидарного отношения.
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 2451577/10 (22) 14. 02. 77 .(46) 07.02.93. Вюл Н 5 (71) Институт оптики атмосферы Сибирского.отделения АН СССР (72) А.И.Гришин (56). Авторское .свидетельство СССР 11 309338, кл. G 01 Ч 1/00, 1969.
Вопросы дистанционного зондирования атмосферы, сб. статей "Аппаратура и методика измерений газовых загрязнений атмосферы", Томск, 1975.
Изобретение относится к области оптической локации атмосферы и может быть применено в метеорологии при измерениях некоторых оптических параметров атмосферы бесконтактными методами.
Известны оптические устройства для измерения оптических параметров атмосферы, Эти устройства основаны на посылке в атмосферу лазерного излучения, приеме, регистрации.и обработке отраженной назад энергии.
Недостатком этих устройств явля.ется невозможность оперативного определения лидарного отношения.
Известно также устройство для измерения оптических параметров атмосферы, например для измерения коэффициента ослабления по трассе, Устройство выполнено в виде лидарной системы, состоящей из передатчика опти„„SU, Ä 619022А1
619022
Д„
КPqgo
На чертеже представлена блок"схема устройства.
Сигнал на выходе блока сравнения градуируется в относительных единицах.
Устройство позволяет непосредственно измерять величину лидарного отноошения. Величина времени задержки может быть взята в пределах 100200
М=К 8„., где К - коэФфициент пройорциональности, кот бо
Редактор О.фиЛиппова Техред М.МОрГентал Корректор E.Папп
Заказ 1093 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101
Это достигается тем, что устройст-. во снабжено включенной между выходом приемника и одним из входов блока сравнения линией задержки, а отражаю- 5 щее яеркало установлено под углом
65-70 к оптической оси источника..
Блок сравнения определяет отношение сигнала, полученного с трассы . зондирования, к сигналу, задержанно-. 10 му с помощью линии задержки на некоторое время Ь ь, величина которого л . обусловлена в основном рабочей поло-
- сой приемной системы и может быть определена из отношения 15,;, t» n 03 — -"- < ь < -- —
2 f где t - длительность зондирующего и импульса; й. - рабочая полоса приемной сис- 20 темы.
По величине этого отношения определяют лидарное отношение
6» - . 26
Ь = —— .. Ф где Р„- коэффициент рассеяния назад, зь - коэффициент ослабления. . При указанном расположении зеркала относительно оптической оси источ- 30 ника на приемник поступает излучение, . рассеянное под..углом 45 в направлении вперед. Таким образом, в данном случае реализуется известный нефело-. метрический принцип, в соответствии 35 с которым реализуемых в атмосфере ситуаций равен 1,45 в пределах
10> погрешности;
t 45
4,- коэффициент рассеяния под углом 4. Р, ф, - объемный коэффициент ослабления ..
Тогда величина лидарного отношения
Передатчик 1 излучает зондирующий импульс в направлении отражающего зеркала 2, которое отклоняет пучок света. на 45 от первоначального направления. Часть светового потока, рассеянного на трассе до зеркала и отраженного под углом 45, попадает о на приемную систему 3, где преобразуется в электрический сигнал с по- мощью фотодетектора, Далее сигнал разветвляется. Часть его поступает на один из входов блока сравнения 4, а другая часть - на линию задержки 5, задерживаясь .на время h, и проходйт на второй вход. блока сравнения.
