Способ неконтактного измерения характеристик коротковолновой части спектра морской поверхности

 

(72) Автор изобретения

Г,Ю. Народницкий (7!) Заявитель (54) СПОСОБ НЕКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК, КОРОТКОВОЛНОВОЙ ЧАСТИ СПЕКТРА МОРСКОЙ

ПОВЕРХНОСТИ

Изобретение относится к океанографии и может быть использовано при дистанционных измерениях характеристик коротковолновой части спектра морской поверхности (" ряби" ), например, при изучении процессов взаимодействия атмосферы и океана.

Известен способ неконтактного измерения высоты морских волн, при котором морскую поверхность облучают в

1О вертикальном направлении парами тонально-импульсных сигналов с разнесенными частотами, принимают рассеянные морской поверхностью:в обратном направлении импульсы и регистрируют

1$ функцию взаимной (частотной) корреляции амплитуд частотно-разнесенных импульсов с учетом, которой по соответствующей формуле определяют среднеквадратичную высоту волн $1), 20

Недостатком известного способа является невозможность получения данных, относящихся к коротковолновой части спектра морской поверхности

Наиболее близким решением к изобретению является способ неконтактного измерения характеристик коротковолновой части спектра морской поверхности, основанный на облучении морской поверхности в вертикальном направлении парами ультразвуковых импульсов, разнесенных IIo времени, приеме сигналов, рассеянных в обратном направлении, регистрации функций временной корреляции и коэффициента варианта амплитуд рассеянных сигналов, причем величина облучаемого участка морской поверхности меньше длины морской волны 523.

Однако для данного способа характерен недостаточный диапазон измеряемых характеристик коротковолновой части спектра морской поверхности.

Цель изобретения — расширение числа измеряемых характеристик коротко872962 4 цин частотной корреляции амплитудных флуктуаций Й(М) при заданном частотном сдвиге af, и на измеритель

3 коэффициента вариации g ... .Результаты измерений И(М)- и g подают на анализатор 4, определяющий среднеквадратичные высоты неровностей коротковолновой части спектра морской поверхности 6 согласно формуле

;где

40 волновой части:.спектра морской поверхности.

Поставленная цель достигается тем; что согласно способу неконтактного измерения характеристик коротко.волновой части спектра морской по-. верхности, основанному на облучении морской поверхности в вертикаль.ном направлении ультразвуковыми импульсами, приеме сигналов, рассеянных в обратном направлении, измерении коэффициента вариации амплитуд рассеянных сигналов, причем величина облучаемого участка морской поверх-

1 ности меньше, длины. морской волны, облучают морскую поверхность парами ультразвуковых импульсов,,разнесенных по частоте, регистрируют функцию частотной корреляции и вычисляют характеристики коротковолновой части спектра по формуле где С - скорость распространения излучения в среде;

5f — частотный сдвиг;

8 (a%) — функция частотной корреляции;

$ — коэффициент вариации ампли туд рассеянных сигналов;

by<- среднеквадратичная высота неровностей.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующего способ неконтактного измерения характеристик коротковолновой части спектра морской поверхности.

Устройство содержит приемно-излучающую систему 1, соединенную с входами коррелометра 2 и измерителя ,3 коэффициента вариации, выходы которых соединены с соответствующими входами анализатора 4.

Способ реализуется следующим образом.

С помощью остронаправленной приемно-излучающей системы 1 включающей излучатель и совмещенный с ним приемник, формируют излучаемые нары импульсных частотно-разнесенных сигналов, которыми облучают в вертикаль" ном направлении небольшую часть круп.ной волны (например, линейный размер облученного участка 0,5 м) морской поверхности. Принятые приемником 1 рассеянные сигналы подают на коррлометр 2, измеряющий значения функС вЂ” скорость распространения

20 излучения в среде (в воздухе или воде).

Физической основой измерения характеристик коротковолновой части спектра морской поверхности при од-новременном облучении небольшой части крупной морской волны (локальное облучение) является пространственная филь рация, осуществляемая диаграм- . мой направленности приемно-излучающей системы. Например, при измерении высоты неровностей поверхности функция частотной корреляции амплитуд рассеянных сигналов определяется в соответствии с пространственной

M фильтрацией не высотой крупных волн, а высотой неровностей, покрывающих облучаемый участок поверхности — неровностей ряби.,Формула изобретения

Способ неконтактного измерения характеристик коротковолновой, части

4 спектра морской поверхности, основанный на облучении морской поверхности в вертикальном направлении ультразвуковыми импульсами, приеме сигналов, .рассеянных в обратном направлении, из о мерении коэффициента вариации амплитуд рассеянных сигналов, причем величина облучаемого участка морской.поверхности меньше длины морской волны, о т л и ч а ю щ.и и с я тем, что, с целью расширения числа измеряемых характеристик коротковолновой части спектра морской поверхности, облучают морскую поверхность парами -ульт872962 й(ьФ)—

Составитель Б. Гончаренко

«Редактрр Л. Копепкая Техреа М.Галинка Корректор М. Коста

Заказ 9013/62 Тиуаж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 «Москвад 3-35 Раушская наб. и. 4/5 .

Филиал ППП Патент 1,:г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 развуковых импульсов, разнесенных.по частоте, регистрируют функцн час1от ной корреляции и вычисляют харахтеристики коротковолновой части спектра морской поверхности по формуле где С вЂ” скорость распространения излучения в среде;

hf — частотный сдвиг;

6 функция частотной корреляции коэффициент вариации амплитуд рассеянных сигналов; среднеквадратичная высота неровностей.

Источники информации э принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельслво СССР

1О,N 412578, кл. G Ol $ 9/66, 2974.

2. Авторское свидетельство СССР ло заявке Ф 2669282/23, кл. G 01 3 9/66, f978.