Радиоакустическая система температурногозондирования

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социаплстических

Республик (111832509

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 210379 (21) 2741765/18-09 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 23.0581 Бюллетень 1Ж 19 (51)М. Кл.з

G 01 S 9/60

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.396. .96(088.8) Дата опубликования описания 230581 (72) Авторы изобретения

С. И. Бабкин, В. И. Куценко, Ю.. А. Пахомов, Е. Г. Прошкин и Ю.Н. Ульянов

) l

Харьковский институт радиоэлектроники (71) Заявитель (54) РАДИОАКУСТИЧЕСКАЛ СИСТЕМА ТЕМПЕРАТУРНОГО

ЗОНДИРОВАНИЯ

Изобретение относится к технике радиометеорологии и может использоваться в метеообеспечении работ по защите атмосферного воздуха от заг.рязнения, в исследованиях условий распространения ультракоротких волн в атмосфере, при составлении прогнозов погоды.

Известна радиоакустическая систе10 ма температурного зондирования атмосферы, содержащая последовательно соединенные радиолокатор, измеритель допплеровской частоты и регистратор, первый выход радиолокатора соединен тз с первым входом индикатора, второй выход радиолокатора подсоединен ко входу передающей антенны, вход радиолокатора соединен с выходом приемной антенны, последовательно сое- 20 диненные генератор звуковых частот и акустический преобразователь, а также механизм ориентации, механически связанный с приемной и передающей антеннами и акустическим преобразовате- 25 лем, синхронизатор, выходы которого соединены с выходами генератора звуковых частот и регистраторами и вторыми входами индикатора и измерителя допплерской частоты (11. 30

Однако известная система имеет низкую высоту зондирования.

Цель изобретения — повыаение высоты зондирования.

Поставленная цель достигается тем, что в радиоакустическую систему температурного зондирования атмосферы, содержащую последовательно соединенные радиолокатор, измеритель допплеровской частоты и регистратор, первый выход радиолокатора соединен с первым входом индикатора, второй выход радиолокатора подсоединен ко входу передающей антенны, вход радиолокатора соединен с выходом приемной антенны, последовательно соединенные генератор звуковых частот и акустический преобразователь, а также механизм ориентации, механически связанный с приемной и передающей антеннами и акустическим преобразователем, синхронизатор, выходы которого соединены с входами генератора звуковых частот и регистратора и вторыми входами индикатора и измерителя допплеровской частоты, в нее введены последовательно соединенные компаратор, блок автоматического управления, механизм передвижения и наклона отражателя, механически связанный

832505 с акустическим отражателем, причем первый вход компаратора соединен с первым выходом радиолокатора, а второй вход — с выходом синхронизатора, вход акустического отражателя соединен с выходом акустического преобразователя, акустический преобразователь жестко связан с механизмом ориентации.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемой системы, на фиг. 2 — геометрия расположения антенн системы.

Радиоакустическая система температурного зондирования. атмосферы содержит механизм 1 ориентации, измеритель

2 допплеровской частоты, регистратор

3, синхронизатор 4, индикатор 5, генератор 6 звуковых частот, акустический преобразсватель 7, радиолокатор

8, приемную антенну 9, передающую антенну 10, акустический отражатель . 20

11, механизм 12 передвижения и наклона отражателя, амплитудный компаратор 13, блок 14 автоматического управления.

Си тема работает следующим обра- 25 эом.

Местоположение и угол наклона акустического отражателя при определенных значениях горизонтального ветра и его вертикального градиента определяется величиной выходного напряжения амплитудного компаратора 13, производящего сравнение амплитуды полученного отраженного сигнала с рассчитанной амплитудой в отсутствии ветра. Выходное напряжение амплитудного компаратора управляет работой блока

14 автоматического управления и механизма 12 передвижения и наклона отражателя.

В исходном состоянии расположе- 40 ние передающей и приемной антенн таково, что горизонтальная ось (фиг. 21 перпендикулярна направлению ветра, а другая ось, вдоль которой осуществляется перемещение акустическо- 45 го отражателя 11 механизмом 12 передвижения и наклона, совпадает с направлением ветра.

Сигнал радиолокатора 8, полученный при отражении .радиоволн на звуковой зондирующей посылке, излученной акустическим преобразователем 7 по сигналу синхронизатора 4 и направленной вертикально вверх акустическим отражателем.11, поступает на входы индикатора 5, измерителя 2 доп- 55 плеровской частоты и амплитудного компаратора 13. Амплитудный компаратор 13 по сигналу подключенного к нему синхронизатора 4 осуществляет сравнение амплитуды отраженного сиг- ф) нала, принятого с заданной синхронизатором 4 высоты, с ее значением, соответствующим безветренному состоянию атмосферы, и вырабатывает на выходе напряжение, пропорциональное Я разности амплитуд, поступающее в дальнейшем на вход блока 14 автоматического управления, к выходу которого подключен механизм 12 передвижения и наКлона отражателя, производящий перемещение и разворот вокруг горизонтальной оси (наклона) отражателя. Следующий цикл зондирования производится без запуска ампли тудного компаратора 13 и передвижения акустического отражателя, в этом цикле синхронизатор 4 запускает измеритель 2 допплеровской частоты и подключенный к его выходу регистратор 3, осуществляющий запись периода допплеровской частоты. Индикатор 5, один вход которого подключен к выходу радиолокатора 8, а другой — ко входу синхронизатора 4, запускается каждым импульсом, синхронизатора 4 и позволяет вести визуальное наблюдение за работой радиоакустической с :. емы температурного зондирования.

Таким образом, использование акустического отражателя с механизмом передвижения и наклона отражателя в радиоакустической системе температурного зондирования выгодно отличает предлагаемую систему от известной, так как уменьшаются габариты системы вследствие сокращения расстояния выноса акустического отражателя в два раза (по сравнению с известным ), необходимо для компенсации горизонтальной составляющей скорости ветра, при этом в процессе измерения сохраняются неизменными энергетические характеристики радиолокатора, что особенно важно при использовании амплитуды отраженных сигналов в блоках, управляющих перемещением элементов антенного устройства, Простота перемещения акустического отражателя позволяет автоматизировать процесс компенсации снова звуковой посылки горизонтальным ветром и его разворота и сократить время измерения профиля температуры. Все эти факты снижают стоимость получения вертикальных профилей температуры с помощью системы при одновременной реализации максимальной высоты зондирования.

Формула изобретения

Радиоакустическая система температурного зондирования атмосферы, содержащая последовательно соединенные радиолокатор, измеритель допплеровской частоты и регистратор, первый выход радиолокатора соединен с первым входом индикатора, второй выход радиолокатора подсоединен ко входу передающей антенны, вход радиолокатора соединен с выходом приемной антенны, последовательно соединенные генератор звуковых частот и акустический преобразователь, а так832509 (О

А» 2

Составитель Е. Голуб

Редактор Н. Пушненкова Техред Н. Граб

Корректор Н. Стец

Подписное

Заказ 3745/74 Тираж 732

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 1осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 же механизм ориентации, механически связанный с приемной и передающей антеннами и акустическим преобразователем, синхронизатор, выходы которого соединены с входами генератора звуковых частот и регистратора и вторыми входами индикатора и измерителя допплеровской частоты, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения высоты зондирования, в нее введены последовательно соединенные компаратор, блок автоматического управления, механизм передвижения и наклона отражателя, механически связанный с акустическим отражателем, причем первый вход компаратора соединен с первым выходом радиолокатора, а второй вход — с выходом синхронизатора, вход акустического отражателя соединен с выходом акустического преобразователя, акустический преобразователь жестко связан с механизмом ориентации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Bull. Am. Meteorol. Soc., V. 58, 9 9, 1977, р. 928-934 (прототип).