Способ определения пространственного спектра показателя преломления атмосферы

,1327036 4 С 01 И 1/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ЗОБРЕТЕНИЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРВЕННОГО СПЕКТРА ПОКАЗАТЕЛЯНИЯ АТМОСФЕРЫ турбулентногоЦель изобретен определенияатмосферы.шение точно стояния- ловы ростран показа е 2 проопределени инсти ектра флуктуаци ения. В приемни ственног ля прело мосферы ние и рас нородныхс. 154. СТРАНСТ- ПРЕЛОМЛЕ(57) Изобретение может быть использ вано в метеорологии для оперативног ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С изводится прием зондирующеи волны ивыделение реализации уровня. Флуктуации уровня с выхода приемника 2 поступают в коррелятор 3, в котором формируют временную корреляционную функцию. С выхода коррелятора 3 частотный спектр в дискретном виде поступает на вход вычислителя 4, на второйвход которого поступает значение скорости ветра, снимаемое с выхода измерителя 5 ветра. Вычислитель 4 реализует операции дифференцирования частотного спектра и вычисления пространственного спектра. 1 ил.Изобретение относится к дистанционному зондированию атмосферы Земли и может быть использовано в метеорологии для оперативного определения турбулентного состояния атмосферы и в радиотехнике для обеспечения измерений в турбулентной атмосфере.Целью изобретения является повышение точности определения пространственного спектра Флуктуаций показателя преломления за счет получения функциональной зависимости пространственного спектра показателя преломления.На чертеже представлена структурная схема для осуществления способа определения пространственного спектра показателя преломления атмосферы.Способ определения пространственного спектра осуществляют следующим ,образом.На входе неоднс)родной атмосферы производят излучение монохроматического электромагнитного колебания. На расстоянии Ь от излучателя расположен приемник, который осуществляет прием прошедшего атмосферу колебания. По временной реализации амплитуды принятого колебания, наблюдаемого на интервале от 0 до Т, путем логарифмического преобразования выделяют реализацию уровня, которую используют для Формирования корреляционной Функции В(Т). Если В .) - четная Функция, то частотный спектр М (ы) находят косинусным преобразованием Фурье. Затем частотный спектр(ь) дифференцируют по частоте ы . Кроме того, для определения пространственного спектра необходимо знать среднюю поперечную скорость ветра ч (перпендикулярную составляющую относительно трассы распространения излучения). Измеренное значение ч, Функции И (ы), а также известные значения расстояния Ь, длины волны зондирующего сигнала )1 или волнового числа Киспользуют для вычисления пространственного спектра ф п(Х). Излучение, прием и выделение уровня производят на одной длине волны. Дополнительное формирование корреляционной Функции, определение частотного спектра и его производной, измерение скорости ветра позволяют вычислить функциональную зависимость спектра от пространственной частоты, т,е. получить более полную характеристику атмосферы, чем от 7036 2дельный параметр спектра. Следовательно, точность определения пространственного спектра предлагаемым способомвыше точности, которая достигается 5описанием спектра модельной зависимостью с доуточнением параметра спектра - структурной характеристики.На чертеже обозначены,1 - излучатель, 2 - приемник, 3 - коррелятор,4 - вычислитель, 5 - измеритель поперечной скорости ветра. Излучатель 1представляет собой передающее устройство, Длину излучаемой волны выбира ют в диапазоне от сантиметровых до оптических длин волн.В приемнике 2 производится приемзондирующ)ей волны и выделение реализации уровня20 А (г)(А Игде А(г) - временная реализация амплитуды;25 (А( - среднее значение амплитуды.Флуктуации уровня с выхода блока2 поступают в коррелятор 3, в которомФормируется временная корреляционнаяфункция30В =а ОХАЕТ (хч "И (х) ф (Ж),огде а=2 Р К 1,;1( х ча) - Функция Бесселя;К - волновое число; Ь - дистанция;ч - поперечная скорость переноса,"- пространственная частота,по которой находят частотный спектрс 5С выхода. блока 3 частотный спектрв дискретном виде поступает на вход вычислителя 4, на второй вход которого поступает значение скорости ветра, снимаемое с выхода измерителя 5 поперечной скорости ветра, Вычислитель 4 реализует операции дифференцирования частотного спектра И (ы) и вычисления пространственного спектра по фор- мулез 1327036ф (а)тК(з))а(+2+ (ив)2)доз 3 оне пространственных частот игр, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения 5 пространственного спектра флуктуацийза счет получения функциональной зависимости пространственного спектрапоказателя преломления, измеряют поперечную скорость ветра у, а пространственный спектр показателя преломления рассчитывают по формулефор Составитель С. ГвоздевТехред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко Редактор А. Лежнина Заказ 3385/42 Тираж 730 ВНИИПИ Государственного комитет а по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб дЗначение постоянных коэффициентов из уравнения для вычисления Ф(л) 7, Ь, К или)1 - записываются в запоминающем устройстве вычислителя 4 заранее и используются в процессе вычислений. Способ определения пространственного спектра показателя преломления атмосферы, включающий. излучение моно- хроматической волны, регистрацию временной реализации амплитуды излучения на определенном расстоянии Ь в диапаеКСи) = - 2 т Кз),--- - --э зхпаг Ь/К 1-" остранственная фильтрующая функция; сГФфйч)з ) - производная частотного спектра корреляционной функцииуровня;К - волновое число;ы - временная частота;Ж - пространственнаячастота.