Устройство для дистанционного зондирования окружающей среды

Номер патента: 980039

Авторы: Бухаров, Кочеров, Пенязь, Прозоровский, Фролов

Есть еще 6 страниц.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

(22) Заявлено 21. 07. 81(21) 3323224/18-10 с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпублнковано 07,1232. Бюллетень Йо 45 Дата опублнкоеання описания 07,1282 ЩМ.К 1 е6 О 1 й 1/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий,(54) устРойство для дистАнционного зондиРовАния ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫИзобретение относится к дистанционному зондированию атмосферы и подстилающей поверхности и, в частности, может быть использовано для определения интегральной влажности атмосферы влагосодержания облаков и интенсивности осадков.Известны устройства для дистанционного зондирования окружающей среды, содержащие последовательно соединенные антенную систему, модулятор, усилитель высокой частоты, детектор, усилитель низкой частоты, синхронный детектор и фильтр нижних частот, а также генератор модулирующего напряжения, выход которого соединен с управляющим входом модулятора и управляющим входом синхронного детектора 113. Однако при измерениях уходящего радиотеплового излучения, интенсивность которого принято характеризовать яркостной температурой, возникает проблема калибровки радиометра, так как при изменении коэффициента передачи усилительного тракта, выходной результат модуляционного радио- метра будет содержать ошибку пропорциональную разнице яркостных температур принимаемого и эталонного излучений.Другие недостатки использованиятрех автономных радиометров с индивидуальными антенными системами состоят в появлении дополнительной погрешности измерений, возникающей эасчет взаимного влияния радиометровдруг на друга и громоздкости получа;емого комплекса.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является устройстводля дистанционного зондирования окружающей среды, содержащее антеннуюсистему и три радиометрических канала, каждый иэ которых выполнен в ви"де генератора модулирующего напряжения, гетеродина, автоматического ре"гулятора усиления и последовательносоединенных медленнодействующегокоммутатора, быстродействующего коммутатора, первого вентиля, смесителя,усилителя промежуточной частоты,квадратичного детектора, усилителянизкой частоты, синхронного детектора и Фильтра низкой частоты, причемвыход генератора модулирующего напряжения подключен к управляющему входу ЗО быстродействующего коммутатора, ко980039 Заказ 53/Зб Тирам 717 ПодпВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб.,ое лиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектна Составитель В.АгаповаРедактор Е.Кинив Техред Е;Харитончик Корректор Г.Реыетниквторому входу которого подключенатепловая нагрузка, вход автоматического регулятора усиления соединен свыходом усилителя низкой частоты,выход автоматического регулятора,усиления подключен к управляющему 5входу усилителя промежуточной частоты, а выход гетеродина .подключен ковторому входу смесителя.Это устройство позволяет организовать калибровку по источнику излу. 10чения с низкой яркостной температурой, в качестае такого источника используется излучение космическогопространства принимаемое специальнойантенной, ориентированной таким образом, чтобы излучение Земли в неене попадало 23.У такой калибровки главный недостаток заключается в непостоянствеуровня сигнала, принимаемого иэ космоса, за счет периодического попадания в поле зрения калибровочнойантенны таких участков, радиояркостная температура которых значительна.Это может, происходить при направлениикалибровочной антенны на Солнце, йаЛуну или на источники радиоизлученийиз космоса.Кроме того, сама калибровочнаяантенна может являться источником помех, а антенно-фидерный тракт требует дополнительного температурногоконтроля и сам является источникомошибок в определении температуры космического излучения. Известное техническое решение также незащищеннее от 33перекрестных наводок, вызываемыхгенератором модулирующих напряженийкаждого иэ радиометрических каналов,которые могут приводить к появлейиюдополнительных ошибок в реэультирующем сигнале,Как показывает лрактика обработкии использования информации дт известного объекта, разделение операций измерения и калибровки, проводимых одновременно во всех трех каналах,во-первых, приводит к значительному.интервалу между калибровками, вследствие чего иэ-за медленных уходов па-,раметров аппаратуры может существенновозрасти погрешность определения яркостных температур и, во-вторых, приводит к потере информации с тех участ.ков поверхности, которые пройдены впериод калибровки. Вследствие этогоувеличиваются ошибки дистанционногозондирования.Цель изобретения - повышение точности дистанционных измерений за счетобеспечения одновременного проведения:измерения и калибровки. 60Для достижения поставленной целив устройство для дистанционного зондирования окружающей среды, содержащее антенную систему и три радиометрических канала, каждый из которых 65 выполнен в виде генератора модулирующего напряжения, гегеродина, автоматического регулятора усиления н последовательно соединенных медленнодействующего коммутатора, быстродействующего коммутатора, первого вентиля,смесителя, усилителя промежуточнойчастоты, квадратичного детектора,усилителя низкой частоты, синхронного детектора и фильтра низкой частоты, причем выход генератора модулирующего напряжения подключен к управляющему входу быстродействующего коммутатора, ко второму входу которогоподключена тепловая нагрузка, входавтоматического регулятора усилениясоединен с выходом усилителя низкойчастоты, выход автоматического регулятора усиления подключен к управляющему входу усилителя промежуточной частоты, а выход гетеродина подключен ко второму входу смесителя,введены блок команд, первый и второйкоммутаторы, антенная система выполнена в виде параболического отражателя и трех облучателей, установленныхв фокальной плоскости отражателя исоединенных волноводными трактами со входами соответствующих радиометрических каналов, в каждый из которых введены последовательно соединенные генератор шума, второй вентиль и аттенюатор, выход которого подключен ко второму входу медленнодействующего оммутатора и последовательно соедиенные коммутатор модулирующего на-. пряжения и инвертор, выход которого соединен со вторым выходом коммутаторам модулируницего напряжения и с управляющим входом синхронного детектора, при этом управляющие входы генератора шума, медленнодействующего коммутатора и коммутатора модулирующегонапряжения каждого радиометрическогоканала подключены к выходам блока команд, десятый выход блока команд подключен к первому управляющему входупервого коммутатора и второму управляющему входу второго коммутатора,одиннадцатый выход блока команд подключен ко второму управляющему входупервого коммутатора и третьему управляющему входу второго коммутатора,двенадцатый выход блока команд подключен к третьему управляющему входупервого коммутатора и первому управляющему входу второго коммутатора, авыход фильтра низкой частоты каждогорадиометрического канала соединен ссоответствующими входами первого ивторого коммутаторов,Кроме того, блок команд выполненв виде последовательно соединенныхэталонного генератора импульсов,первого и второго счетчиков, первогои второго дешифраторов, трех усилительных каналов, состоящих иэ дифференцирующей цепи и усилителя мощноети, инвертора, первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И, при этом выходы первого счетчика подключены к соответствующим входам первого дешифратора, выходы второго счетчика под ключены к соответствующим входам второго дешифратора, первый выход первого дешифратора подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И и ко входу второго уси лительного канала, второй выход первого дешифратора подключен к первым входам пятого и шестого элементов И и ко входу третьего усилительного канала, третий выход первого дешифратора подключен к первым входам первого и второго элементов И и ко входу первого усилительного канала, первый выход второго дешифратора подключен ко вторым входам первого, третьего и пятого элементов И, нторой выход второго дешифратора подключен ко входу инвертора, выход которого подключен ко нходам нторого, четвертого и шестого элементов Й.фильтр нижних частот выполнен в виде первого и второго операционных усилителей, последовательно соеди.ненных первого, второго) третьего и четвертого резисторов, последова.т ьно соединенных пятого и шестого ЗО резисторов, .первого, второго и третьего конденсаторов, причем инвертирукщий вход первого операционного усилителя подключен к соединенным отводам первого и второго резисторов, 35 выход первого операционного усилителя подключен к соединенным отводам второго и третьего резисторов, первый конденсатор подключен параллельно второму резистору, ныход четвертого 40 резистора подключен к неинвертирующему входу второго операционйого усилителя и к одному из отводов второго конденсатора, второй отвод которого подключен к общему проводу, один отвод третьего конденсатора подключен к соединенным третьему и четвертому резисторам, а второй отвод трЕтьего конденсатора подключен к выходу второго операционного усилителя и к шестому " резистору, инвертирующий вход второго операционного усилителя подключен к соединенным пятому и шестому резисторам, а свободный отвод пятого резистора подключен к общему проводу.Причем облучатели выполнены в виде рупоров, на оси одного иэ рупоров расположен Фокус отражателя, а оси двух других рупоров удалены от главной оси антенного отражателя на рас" стояния, равные соответственно 60- диаметр раскрыва антенногоотражателя;Г - фокусное расстояние антенно.го отражателя;- угол отклонения главной осиантенного отражателя от надира,Л - длина волны принимаемого излучения.На фиг.1 изображена структурная схема трехканального модуляционного радиметра для дистанционного зондирования окружающей среды, на фиг.2 блок-схема блока команд, на фиг.3- принципиальная схема фильтра низких частот; на Фиг.4 в . антенная система, общий вид; на Фиг.5 - условная схема дистанционного зондирования; на фиг.б - эпюры напряжений выходных сигналов трехканального модуляционного радиометра, на фиг.7 - принципиальная схема коммутатора.Трехканальный ьюдуляционный радио- метр для дистанционного зондирования ,окружающей среды (фиг.1) содержит антенную систему 1, три аналогичных радиометрических кавала 2-4, блок 5 команд, два коммутатора б и 7 и два аналого-цифровых преобразонателя 8 и 9, при этом каждюй радиометрический канал состоит из. медленнодействующего коммутатора 10, аттенюатора 11, первого вентиля 12, генератора 13 шума, быстродействукщего коммутатора 14, тепловой нагрузки 15, второго вентиля 16, смесителя 17, усилителя ,18 промежуточной частоты, квадратичного детектора 19, усилителя 20 низкой частоты, синхронного детектора 21, фильтра 22 низкой частоты, (генератора 23 модулирующего напряжения, гетеродина 24, коммутатора 25 модулирующего напряжения, инвертора 26,автоматического регулятора 27 усиления.В свою очередь блок команд (фиг.2, содержит эталонный генератор 28 импульсов, первый счетчик 29 и второй . счетчик 30, первый 31 и второй 32 дешифраторы, три усилительных канала, состоящих из дифференцирующих цепей 33-35 и усилителей 36-38 мощности, инвертор 39, первый 40, второй 41, третий 42, четвертый 43, пятый 44, и шестой 45 элементы И.Фильтр нижних частот (фиг.3) содержит первый 46 и второй 47 операъ ционные усилители, первый 48, второй 49, третий 50, четвертый 51, пятый980039 2 з 1 п1 у.рц Ч-агсЬ Ч- ф"1С соЗ 9где 0 диаметр раскрыва антенногоЬтражателя 2Г - Фокуеное расстояние антенго отражателя,- угол отклонения глав й осиантенного отражателя т надира; 30С - коэффициент, величина которого определяется с требуемойнепрерывностью обзора подстилакщей поверхности.На фиг.5 показаны участки поверхности земли 61-63.Коммутаторы 6 и 7 (фиг.1) состоят из трех пар последовательно соединенных полевых транзисторов 64-69 (фиг.7), работающих в режиме ключей, пропускающих или запирающих проходящий через них сигнал. С этих транэис торов на выход коммутатора сигнал поступает через согласующий усиди- . тель 70, имеющий элементы коррекции частотной характеристики (71 и 72) и коэффициента к усиления (73 и: 74).Управляющий сигнал на пары транзисторов 64-69 поступает через резисторы 75-77 с усилительных каскадов, собранных соответственно натранзисторах 78-80 к резисторах 81-, 86. Усилительные каскады, работакщиЕ в ключевом режиме, необходимы для обеспечения надежного запирания и отпирания пар полевых транзисторов. :Для управления работой транзисторов :78-80 используются сигналы с блока 5 управления (фиг.1), поступающие через резисторы 87-89 (фиг.7) и.стабилитроны 90-92. 6.Коммутатор 25 модулирукщего напряжения (Фиг,1) выполнен аналогично коммутатору 6, только у него один выходной сигнал коммутируется пооче-редно на два выхода. 6 но но ои трех рупорных облучателей 58-60, установленных в Фокальной плоскости отражателя и соединенных волноводными трактами с входами соответствующих каналов, причем в плоскости раскрыва центры рупоров антенной системы расположены на линии пересечения плоскости, образованной траекторией полета и вертикалью места, и фокальной плоскостью антенного отражателя: рупор, принимающий излучение на длине волны Л 2 расположен в фокусе отра)кателя, а оси рупоров, принимающие излучение на длинах волн Ли Лз удалены от главной оси антенного отражателя на расстоянии, равныеМАЯ зФО 1 к 2 Г Ь-" сгсЬ ЬЧ+ 2 , с соз ЧЭЯ Инвертор 26 выполнен на основе инвертирующего усилителя. Аналого-цифровые преобразователи 8 и 9 особенностей выполнения не имеют.Устройство работает следующим образом.После подачи напряжения питанияна элементы устройства, блок 5 .команд(фиг. 1) осуществляет следующие переключения, Медленно действующий коммутатор (МДК) 10 первого канала переключается на пропускание излученияпринимаемого антенной системой 1, ав первом коммутаторе б открываетсяцепь, пропускающая на первый аналого цифровой преобразователь (АЦП) 8 сигнал с выхода первого канала.Во втором канале включается калибровочный генератор 13 шума, МДК 0,переключается на пропускание излуче ния от этого генератора и коммутатор25 модулирующего напряжения переключает опорный сигнал на инвертор 26откуда инвертированный бпорный сигналподается на синхронный детектор 21,.а коммутатор 7 пропускает на второйАЦП 9 сигнал с выхода. второго канала.В результате проведенных переключений в первом канале принимаемое антенной системой излучения через мед"леннодействующий коммутатор 10 поступает на первый вход быстродействующего коммутатора 14, выход которого поочередно (с частотой Г и 1 Гц) переключается сигналом от генератора 23модулирующего напряжения с первоговыхода на второй, принимающий излучение от тепловой нагрузки 15 с температурой Т. Сигнал с выхода быстродействующего коммутатора 14 черезпервый вентиль 12 поступает на смеситель 17, где осуществляется смешивание его с сигналом (1, =Зб,б ГГц)гетеродина 24, собранного на диодеГанна, После фильтрации и усиления(Кпч =6048) выходного сигнала смеси теля, что осуществляется в усилителе 18 промежуточной частоты (полосапропускания УПЧ РКП =50-150 МГЦ) сигнал проходит через квадратичный,детектор 19 и поступает на усилитель20 низкой частоты (полоса пропусканияУНЧ Гн =10 4-1 МГц). С выхода усилителя низкой частоты сигнал поступаетнаавтоматический регулятор 27 усиления, регулирующий коэффициент усиления УПЧ таким образом, чтобы средне.квадратичное значение шумового напрярения:(в полосе Гщ=10 2 -1 МГц) на выходе усилителя низкойчастоты непревышала некоторого заданного значения, а также поступает на синхронный детектор 21. В качестве опорного, на синхронный детектор поступа,ет напряжение с генератора 23 модулирукщего напряжения прошедшее через коммутатор 25 модулирующего на пряжения.10 980039 9чПосле синхронного детектирования образуется сигнал 01 величина которого пропорциональная разности температур О Ти Тв излучений, поступающих на быстродействующий комму,гатор от антенной систеьи и от теплоВой нагрузки 15 соответственно ОС 1-К 1(Т.1 То)где К - коэффициент пропорциональности для первого канала. 0Дая удобства качественного анализа изменений измеряемых антенных температур, осуществляемого по изменению выходного напряженйя устройства, в СД к напряжению О 1 добавляется сигнал компенсации ОС (Осм -К 1 То )В результате чего с выхода СД навход фильтра 22 нижних частот (полосапропускания Г ч 0-1 Гц 3 поступаетсигнал Оед =К Т 1 +Ом 1- К Т 1. (2)После фильтрации сигнал поступает на первые входы коммутаторов б и 7, соответственно открытый н закрытый в первом цикле измерений. Пройдя через коммутатор б, выходной сигнал с первого канала, поступает на первый аналого-цифровой преобразователь 8и далее в цифровом виде передается потребителю. Интервал времени включения аналого-циФрового преобразователей 8 н 9 задается сигналом с блока 5 команд. 35Одновременно с описанной выые работой первого канала, в первом цикле осуществляется, калибровка второго канала радиометра, Учитывая одинаковый вид структурных схем первого 2, вто рого 3 и третьего 4 каналов, на примере структурной схемы первого канала поясним работу второго канала.Сигнал с калибровочного генератора .13 шума через второй вентиль 16, аттенюатор 11 и открытый второй вход медленнодействующего коммутатора 10 поступает на БДК 14. С выхода быстродействующего коммутатора сигнал проходит через первый вентиль 12, смеситель 17, усилитель 18 промежуточной частоты, квадратичный детектор 19, усилитель 20 низкой частоты и поступает на вход синхронного детектора 21, В качестве опорного на синхронный детектор поступает напряжение генератора 23 модулирующего напряжения, прошедшее через коммутатор 25 модулирующего напряжения и инвертор 26. При этом с выхода СД на вход фильтра 22 нижних частот поступает 60 сигнал ООр + (Тц Т2 ) К 2 К аТ 1(3) где омэ " сигнал компенсации во втором канале а Т кэ - ПРЕВЫШЕНИЕ тЕМПЕРатУРЫкалибровочного генератора шума над температуройфонового излучения трак 1та калибровки Т,Вй - коэффициент пропорциональности преобразования.сигнала вторым каналом.После фильтрации сигнал поступаетна вторые входы коммутаторов б н 7,соответственно закрытого и открытогбв первом цикле измерений. Пройдя че-.рез коммутатор 7, выходной сигналвторого канала поступаеФ на входвторого аналого-цифрового преобраэоателя 9 и далее в цифровом виде передается потребителю.На третьи входы коммутаторов б и7 подается выходной сигнал третьегоканада 4.По истечении времени С 1 первогопериода калибровки 6, (фнг.б), определяемого по Формулег 1 а 13 Ч,где а - расстояние между центрамипятен обзора (фиг.5);Ч - скорость перемещения пятнаобзора радометра),блок вжанд снимает первую н выдаетвтерую команду. При этом осуществля:,ются следующие переключения. Во вто,ром канале 3 выключается калибровои,иый генератор шума 13, мвдленнодействуащий коммутатор 10 переключаетсяиа проиускамяе излучения принимаемогоантенной системой, ковеутатор 25 модулируаавго напряжения переключаетсяна пропускание опорного сигнала беэинвертирования его Фазы. В третьемканале 4 осуществляются включения,аналогичные щслюченням во втором канале 3, проведенным в первом циклеизмерений. Кроме того, выходы коммутаторов б и 7 переключаются соаиветственно на передачу сигналов со вто-,:пропорциональный излучению, принимаемому рупором второго канала, а с выхода аналого-цифрового преобразоватепя 9 поступает сигнал калибровкитретьего канала, аналогичный сигналу,определяемому по формуле (3).По истечении времени 1 = 1 первогопериода калибровки, блок управления.снимает вторую и выдает третью команду, по которой третий канал 4 переходит в режим измерения излучения, принимаемого антенной системой. В этон(канале осуществляются переключения,аналогичные переключениям второгоканала во втором цикле измерений.Первый канал. посредством переключений, аналогичных переключениям второго канала и в первом цикле измерений, 980039 12переводится в режим калибровки посигналу с калибровочного генератора13 шума. Кроме того, выходы коммуна-,торов б и 7 переключаются соответст-венно на передачу сигналов с третьего и.первого каналов.5Таким образом, в Третьем циклеизмерений ( продолжающемся в течениевремени ь - с) с выходов аналогоцифровых йреобразователей 8 и 9 поступают сигналы: соответственно,пройорциональный излучению принимаемому рупором 60 третьего канала,и сигнал калибровки первого канала.С целью устранения возможной, систематической погрешности в определении соотношений между величинойпревыпения температуры калибровочно"го генератора шума над температурой ,Фонового излучения тракта калибровки,и,изменением выходного напряжения, 20вводятся четвертый, пятый и шестойциклы измерений второго периода калибровки 9 (Фиг.б), В этом периоде,все переключения, кроме подачи напряжения питания на калибровочныегенераторы шума, повторяются анало;гично соответствующим переключениям ;в первый, второй и третий циклы пер;как следует из Формулы (3 1 а выхода:синхронного детектора каждого каналас номером 1, работающего в режимекалибровки, на вход Я ФНЧ поступаетсигналНср,1 "Нсм;+а (То-ТЬк )(4)35Используя выражения для сигнала на выходе синхронного детектора, получаемого в режиме калибровки с включени- щ ем, (3) И выключенным (4) калибровочным генератором шума можно получитьЫсА 1 К;аТк 11 112 ф 3 (Б 1,45 где аОьд, - изменение выходного напряжения синхронного детектора, 1-го канала, вызванноепревышением температурыкалибровочного генератора 5 Ошума .над температурой фонового тракта калибровки того же канала,Калибровка каналов радиометра по значению температуры (То;) аттенюато ров трактов калибровки, осуществляет" ся в следующих седьмом, восьмом и девятом циклах третьего периода калибровки (фиг,б). В этих циклах с блока управления не подаются команды на включение калибровочных генераторов шума и инвертирование фаз опорных сигналов на синхронные детекторы. Остальные переключения аналогичны соответствующим переключениям первого, второго и третьего циклов 65первого периода калибровки. Тогда напряжение на выходе СД каждого каналаНсд,=К, То, +Оса,-К, ТоИспользуя выражения (2), (5), (б)можно, записать следующее выражение для температур Тп; излучений, поступающих в приемные рупора антенной .системыОс; а 1 01 0 " асТаким образом, из рассмотрения принципа работы трехканального моду:ляционного радиометра следует чтоУ кроме основной информации о температуре Тс,; излучения принимаемого рупорами антенной системы, поступающей с первого:аналого-цифрового преобра- зователя, предлагаемое устройство позволяет осуществлять периодичную калибровку каждого канала, необходи-, мую для повышения точности определения значения и осуществления контроля за правильностью Функционирования каждого канала. Причем информация о калибровке каналов поступает о второго аналого-цифрового преобраователя,Влок команд обеспечивает выдачу сигналов управления на соответствующие элементы радиометра в заданной после-. довательности.Блок команд работает следующим образом.Эталонный генератор 28 импульсов вырабатывает Последовательность импульсов имеющих высокую .стабильность периода их повторения Тщ. Генератор 28 синхронизируется с аппаратурой передачи данных, однако эта связь не показана, поскольку она не существенна для решения поставленной задачи. Импульсы с генератора 28 поступают на вход первого счетчика 29 с коэффициентом пересчета Зп, выходы тригге" ров, образующих первый счетчик 29, соединены с соответствующими входами первого дешифратора 31, Первый дешифратор выполнен таким образом, что во время :, прихода первых и импульсов (т= и- т) на вход первого счетчика 29 на первом выходе первого дешифратора сигнал соответствует логической единице, а во время прихода остальных импульсов - сигнал соответствует логическому нулю (и+и=и). На втором выходе первого дешифратора во время прихода первых и импульсов сигнал соответствует логическому нулю, во времяприхода следующих и ймпульсов сигйал соответствует логической единице, а во время прихода оставших. ся и+и импульсов сигнал соответствует логическому нулю. Аналогичным образом на третьем выходе первого дешифратора сигнал соответствует логической единице только во время тРасстояние между приемными рупорами антенной системы выбирается на осНове соотношения (1). Так, например,в случае дискретного режима обзорапри С=0,2, диаметре раскрыва антенного отражателя Д=550 мм, фокусным расстоянии антенного отражателя Г=181 мм,угле отклонения главной оси антенногоотражателя от надира Ч =40 ф и длиневолны принимаемого излучения Л=З мм;Ь 1 Ф 15,0 мм; Ь 2 17, 1 мм.В случае квазинепрерывного обзора,при котором отсутствуют пропуски информации о подстилающей поверхностии следовательно повышается точностьдистанционного зондирования величинакоэффициента С, входящего в формулу( 1 ), должна быть не меньше трех ( С;3),Использование предлагаемого объекта позволяет снизить погрешность определения абсолютного значения антенных температур во всем диапазоне ихизменений например от 100 до 350 К)за счет повышения точности калибровок до 0,2-0,3 К.Формула изобретения1, Устройство для дистанционного зондирования окружающей среды, содержащее антенную систему и три радио метрических канала, каждый из которых выполнен в виде генератора модулирунхцего напряжения, гетеродина, автома. тического регулятора усиления и пос. ледовательно соединенных медлвннодействующего коммутатора, быстродействующего коммутатора, первого вентиля, смесителя, усилителя промежуточной частоты, квадратичного детектора, усилителя низкой частоты, синхронного детектора и Фильтра низкой частоты, причем выход генератора модулирующего напряжения подключен к управляющему входу быстродействующего коммутатора, ко второму входу которого подключена тепловая нагрузка, вход автоматического регулятора усиления соединен с выходом усилителя низкой частоты, выход автоматического регулятора усиления подключен к управляющему входу усилителя промежуточной частоты, а выход гетеродина подключен ко второму входу смесителя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения калибровки точности эа счет обеспечения одновременного проведения измерений и калибровки, в него введены блок команд, первый и второй коммутаторы, антенная система выполнена в виде параболического отражателя и трех облучателей, установленных в фокальной плоскости отражателя и соеди- ненных волноводными трактами со входами соответствующих радиометрических каналов, в каждый из которых введены последовательно соединенныегенератор шума, второй вентиль иаттенюатор, выход которого подключен ко второму входу медленнодействующего коммутатора, и последовательно соединенные коммутатор модулирукзаего напряжения и инвертор, выходкоторого соединен со вторым выходомкоммутатора модулирующего напряженияи с управляющим входом синхронного 10 детектора, при этом управляющие входыгенератора шума, медленнодействующего коммутатора и коммутатора модулирукщего напряжения каждого радиометрическото канала подключены к выходам блока команд, десятый выход блока команд подключен к первому управляющему входу первого коммутатора ивторому управляющему входу второгокоммутатора, одиннадцатый выход бло ка команд подключен ко второму управляющему входу первого коммутатора итретьему управляющему входу второго коммутатора, двенадцатый выходблока команд Подключен к третьему 25 управляющему входу первого коммута-.тора и первому управляющему входувторого коммутатора, а выход фильтранизкой частоты каждого радиометрического канала соединен с соответствуКщимн входами первого и второго коммутаторов.2, Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок команд выполнен в виде последовательно соединенных эталонного генератора импульЗ 5 сов, первого. и второго счетчиков,первого и второго дешифраторов, трехусилительных каналов, состоящих издифференцирующей цепи и усилителямощности, инвертора, первого, второ го, третьего, четвертого, пятого ишестого элементов И, при этом выходыпервого счетчика подключены к соответствукщим входам первого дешнфратора, выходы второго счетчика подклюф 5 чены к соответствующим входам второгодешифратора, первый выход первого дешифратора подключен к первым входамтретьего и четвертого элементов И ико входу второго усилительного кана О ла, втоРой выход первого дешифратораподключен к первый входам пятого ишестого элементов И и ко входу третьего усилительного канала, третийвыход первого дешифратора подключенк первым входам первого и второгоэлементов И и ко входу первого усилительного канала, первый выход второго дешифратора подключен ко вторымвходам первого, третьего и пятогоэлементов И, второй выход второго деф шифратора подключен ко входу инвертора выход которого подключен ковходам второго четвертого и шестогоэлементов И.3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что фильтр нижнихчастот выполнен в виде первого и второго операционных усилителей,последовательно соединенных первого, второго, третьего и четвертого резисторов, последовательно соединенных пятого и шестого резисторов, первого, 5 второго и третьего конденсаторов, причем инвертирующий вход первого . операционного усилителя подключен к соединенным первому и второму резис. торам, выход первого операционного Ю усилителя подключен к соединенным второму и третьему резисторам, первый конденсатор подключен параллельно второмуфрезистору, выход четвертого резистора подключен к неннвер тирующему входу второго операционногс усилителя и к одному из отводов второго конденсатора, второй отвод которого подключен к общему проводу, один отвод третьего конденсатора подключен 2 О к соединенным третьему и четвертому резисторам, а второй отвод третьего конденсатора подключен к выходу второ го операционного усилителя и к шестому резистору, инвертирующий вход вто. рого операционного усилителя подклю-, чен к соединенным пятому и шестому резисторам, а сВободный отвод пятого резистора подключен к общему проводУ.4. Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что облучатели выполнены в виде рупоров, причем на оси-сн"сЬ Э воз где О - диаметр раскрыва антенногоотражателя;Г - Фокусное расстояние антеннбго отражателяЧ - угол отклонения главной оантенного отражателя от ндира,Л - длина волны принимаемого излучения,Источники информациопринятые во внимание при экспертизе1. Справочник по радиоэлектроннымсистемам. Под ред. Б.Х.Кривицкого,Т,2, М., "Энергияф, 1979, с.198.2. Башаринов А.Б., Гурвич А.С.,Егбров С.1 Радиоизлучение Земли какпланеты. М., фНаука", 1974, с 134139 (прототип). Ф си а.одного из рупоров расположен Фокусотражателя, а оси двух других рупоровудалены от главной оси антенного отражателя на расстояния, равные сооветственно

Смотреть

Заявка

3323224, 21.07.1981

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ИЗУЧЕНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ

БУХАРОВ МИХАИЛ ВАСИЛЬЕВИЧ, КОЧЕРОВ СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ПЕНЯЗЬ ЛЕОНИД АРХИПОВИЧ, ПРОЗОРОВСКИЙ АЛЕКСАНДР ЮРЬЕВИЧ, ФРОЛОВ АНАТОЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01W 1/00

Метки: дистанционного, зондирования, окружающей, среды

Опубликовано: 07.12.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/14-980039-ustrojjstvo-dlya-distancionnogo-zondirovaniya-okruzhayushhejj-sredy.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для дистанционного зондирования окружающей среды</a>

Похожие патенты