Способ радиоакустического зондирования атмосферы
ОПИСЛНИИ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
G 01 Ч 1/00
6 01 S 9/00
ГосударственыН квинтет
СССР по аалаи нзобретеннй и отхритнй
Опубликовано 23.11.81. Бюллетень № 43
Дата опубликования описания 25. 11. .81 (53) УДК 551.508..9(088.8) (72) Авторы изобретения
В.А. Гладких И Л.Г. Наманаева
Институт оптики атмосферы Томского филиал Сибирского отделения АН СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАДИОАКУСТИс1ЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ
АТМО СФЕ РЫ
Изобретение относится к метеорологии и может быть использовано для дистанционного измерения профиля абсолютной температуры в атмосфере.
Известен способ радиоакустического зондирования атмосферы, заключающийся в посылке непрерывного электромагнитного излучения, непрерывного зву- кового излучения переменной частоты и определении искомого гараметра профиля абсолютной температуры по макси- 10 муму интенсивности принятого сигнала. Излучаемая частота звука изменяется в соответствии с заданным профилем изменения температуры, который считается линейным, или задается в виде разложения по эмпирическим ортогональным функциям Обухова. Зондирование сводится к поиску коэффициентов при этих функциях, причем крите20 рием близости заданного модельного профиля температуры к истинному является максимум принимаемой интенсивности сигнала Llf .
Однако данный способ зондирования обладает низкой оперативностью обусловленной необходимостью многократного повторения процесса зондиро- вания с целью выявления максимума отраженного сигнала, и точность определения температуры органичена точностью, с которой задаваемые модельные профили могут описать реальные профили температуры.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ, заключающийся в посылке непрерывного электромагнитного излучения и пакета акустических волн, приеме электромагнитного излучения, отраженного от пакета акустических волн. Искомый параметр — абсолютная температура в атмосфере определяется по допплеровскому сдвигу частоты принятого сигнала (2K
Недостатком данного спосооа является снижение точности и дальности зондирования за счет нарушения ус88 ловия оптимального отражения, вследствие изменения скорости распространения звуковой волны под действием радиальной составляющей скорости ветра и атмосферной температуры, что приводит к уменьшению отношения сигнал/шум на входе приемника.
Цель изобретения — увеличение дальности зондирования и точности определения искомого параметра.
Поставленная цель достигается тем, что в атмосферу посылают пакет акустических волн и радиоизлучение, принимают отраженное от акустических волн радиоизлучение и по допплеровскому сдвигу частоты принятого радиосигнала определяют искомый параметр. Частоту посылаемого радиосигна - ла изменяют пропорционально отноше-нию частоты акустического излучения к допплеровскому сдвигу частоты принятого радиосигнала.
Выполнение этого условия ведет к максимальности отражения радиосигналов от акустических волн на всей трассе зондирования.
На чертеже изображено устройство для осуществления способа.
Устройство содержит передающую ра- . диоантенну 1, акустическую антенну 2 приемную радиоантенну 3, радиопередатчик 4, управляющее устройство 5, о в качестве которого может быть использован варикап с масштабным усилителем преобразователь 6, состоящий из двух частотных детекторов и управляемого делителя; усилитель 7 мощности звуковых сигналов, задающий генератор
8 звуковой частоты, радиоприемник 9, вычислительное устройство 10.
Способ реализуется следующим образом.
Генератор 8 формирует электрический сигнал звуковой частоты, который через усилитель 7 мощности поступает в акустическую антенну 2 и излучается в атмосферу в виде пакета акустических волн. Передатчик 4 вырабатывает радиосигнал, который поступает в передающую антенну 1 и излучается в атмосферу. Отраженный от акустических волн радиосигнал через приемную антенну 3 поступает в приемник 9, куда
3837 4 также поступает сигнал с переда."чика.
4. В приемнике 9 происходит выделение допплеровской частоты, которая поступает в вычислительное устройство
10 и в преобразователь 6. В вычислительном устройстве 1О осуществляется определение абсолютной температуры.
В преобразователе 6 вырабатывае..ся управляющее напряжение, пропорциональ1О ное отношению частоты акустического излучения к допплеровскому сдвигу частоты принятого сигнала. Это напряжение подается на управляющее устройство 5, которое и осуществляет перестройку частоты радиопередатчика 4.
Преимуществами предлагаемого способа являются увеличение дальности зондирования и повышение точности определения температуры за счет увел& чения отношения сигнал/шум на входе приемника.
Формула изобретения
Способ радиоакустического зандирования атмосферы путем посылки пакета акустических волн и радиосигналов и приема отраженных от акустических волн радиосигналов, по допплеровскому сдвигу частоты которых судят об исследуемых параметрах атмосферы, отличающийся тем, что, с целью увеличения дальности зондирования и повышения точности, частоту каж35 дого посылаемого радиосигнала изменяют относительно предыдущего пропорционально отношению частоты акустического излучения к допплеровскому сдви40 гу частоты предыдущего принятого радиосигнала.
Источники информации, принятые во внимание при экспергизе
1. Кон А.И. Налбандян О.Г. Радиоакустическое зондирование атмосферы
0 непрерывным излучением. Известия
АН СССР. Физика атмосферы и океана, .
1978, т. 14, Р 8, 50
2 ° 8ul1.. Amer. Neteor. Soc. М. 54, Р 9, 1973, р. 912-919 (прототип) .
883837
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Составитель В. Непомнящая
1 омах
Редактор О. Половка Техред О.Легеза Корректор C. Цомак
Заказ 10224/70 Тираж 735 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Иосква Ж-35 Раушская наб.а д. 4/5 л. ь
