Способ оптического зондирования атмосферы

(21) 4005888/ (22) 07. 01. 86 (71), Институт СО А СССР (72) М.С.Беле В.В.1 окасов и юл.1 оптики атмосферь ький; П А.П.Шел И. Еехов Применея опредетических О, 1978,(54) СПОСОБ ОПТИНЛЯ АТМОСФЕРЫ(57) Иэобретениферной оптике изовано для изметурбулентных неметеообслуживани КОГО 30 ЩИРОВАк атмос- испольтеристйк ей, для летатель" относитс может быт ения хара дцородцос я полетов Ртношеция,нем СФ) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС. ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(56) Ьезверхний В.А. и др.цие когерентного анализа длления скорости ветра иэ опизмерений. Изв. АН СССР, фАт. 14, У 1, с. 102.Р 1 пс 0 в Р.А., Говвеу М,Е.,Но 1 шев 1.Р., Кениг В. пресс 1 ергорояа 1 оп О 1 гоц 81 цгЬц 1 епсе:ехрегзлпапТа 1. - 1 ОЯА, ч, б 8,б1978. Ных аппаратов, а также в метеорологии для статистических измерений профилей параметров турбулентности.Цель - повьшецие отношения сигнал "шум при реализации способа, Способзаключается в посылке в исследуемуюсреду зондирующеголазерного излучения, приема рассеянного излучениячерез апертуру приемной системы, выделения из него потока площадью Б 1поперечного сечения, меньшей или равной УР В/Ь, где Г - фокусное рас"стояние приемной системы, Я - длина волны зондирующего излучения,Ь - дальность зондирования. По вели"чине флуктуаций интенсивности выделецноц части потока рассеянного излучения судят о структурной характеристике флуктуаций показателя преломления. Измеряя же амплитуды флуктуаций выделенной части потока рас"сеянного излучения в двух спект альных интервалах по величине оэтих амплитуд судят о внутренмасштабе турбулецтцоси. 2 цл.Изобретение относится к дтмос.фер, цой оптике и может быть использовацодля измерения характеристик турбулентных цеодцородцостей, для метео 5обслуживания полетов летательных аппаратов, д также н метеорологии длястатических измерений про 1 лей параметров турбулентности.Целью изобретения является увели-,чение отношения сигцал/шум.На фиг. 1 изображена схема устройства для определеция структурной ха"рактеристики показателя преломленияатмосфер предложенным способом,нафиг. 2 - схема устройства определения внутреннего масштаба турбулецтцости атмосферы предложецным способом,Способ осуществляется следующим 20путем,Зондирующее лазерное излучениеот лазера 1 через полупрозрачноезеркало 2 и телескоп 3 пдпранлют нисследуемую среду. Рдссеянцыи аэрозольцым, объемом с с заданной дальности поток излучения через телескоп3 и полупрозрачное зеркало 2 направляют на полевую диафрагму 5 радис г= 30усом ав "( И , пропускающую на фоГ 1топриемцик 6 эаддццую часть потока,Радиус а нходцой апертуры приемнойсистемы удовлетворяет условие а761, следовательцоаа , таккак ца практике обычно Г 1 гдеГ фокусное рдсстояеисе приемнойсистемь, 1, - дальность зондирования,сй - длина нолцы зондирующего излучения. 40Флуктуации выделенной части потока излучения преобразуют н фотоприемнике 6 в электрический сигнал ичерез усилительподают н электронно-вычислительную машину (ЭВМ) 8 для ,15оцифровки и вычислецил дисперсии 6гфлуктуаций интенсивности рассеянного иэлучецис после чего ЭВМ 8 вычис"Рляет структурную характеристику Споказателя препоилециЯ дтмосс 1 еры поформуле ЬрСй -т- .с 1 1 23 Кс 1 ("55 где Й - чцсле 1 сцый,коэффициент,К - ноцоое число.Для обеспечеция эаддццой ддльцости зондирования деть излучения От л;зерд 1 посу 1 озрдч зеркалом 2отводится цд фотоприемцик 9, с выхода котсрого сигнал через усилитель10 поступает н блок стробировация11. При достижении зоцдируюисим излучением заданной дальности 1, блокстробиронания 11 открывает фотоприемник 6 и сигнал через усилительпоступает в ЭВМ 8. Для контроля излучаемой в импульсе мощности в ЭВМ 8поступает также сигнал с усилителя10,Для получения внутреннего масштабатурбулентности атмосферы ссм.фиг.2)сигнал с фотоприемсисд б через усилитель 7 подают ца дна полосовыхфильтра 12 и 13 с центральной частотой пропускдция, например,Г = 10-15 Гц и Г = 50-500 Гц.С выхода фильтров 12 и 13 сигналы поддют на ЭВМ 8 для оцифровки и нычсслеция отношения амплитуд У л и Цу, и вычисления внутреннего масштаба турбулентности по известной зависимости1, = ц (Ц /0 ),Обеспечение заданной дальности зондирования и контроль излучаемой мощности полностью совпадают с .описанным ранее.Дополнительным преимуществом способа является возможность испольэо" у нация неограниченно большой приемной апертуры, что позволяет значительно повысить световую чувствительность, и, следовательно, дальность зондирования. Кроме того, данный способ является светолокационным и позволяет опердтинцо измерять высотные профили искомых параметров среды,Формула изобретенияСпособ оптического зондирования атмосферы путем посылки в исследуемую среду зондирующего лазерного излучения, приема рассеянного средой излучения через входную апер туру приемной системы и преобразования его н электрический сигнал, о тличаощийс я тем, чтс, с целью увеличения отношения сигнал/шум3 из потока рассеянного излучения, прошедшего через входную апертуру, выделяют поток площадью В цспс сч1107230 излучения судят о структурной характеристике флуктуаций показателя преломления, а по измеренным спектральным амплиц удам флуктуаций выделеннойчасти потока рассеянного излучения в двух спектральных интервалах судят 1 о внутреннем масштабе турбулентности. омнящая КорректорА. Обру Составитель С, Не Техред М. Ходанич дактор Т.Орловская Заказ 1959 Т ажрствениого ком зобретений и о Ж, Раушская ВПИИПИ Госуд по делам3035, Москва,зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна ного сечения, меныпей или равнойл,7Н 1. Л/1 где Г - фокусное расстояниеприемной системы, 1, - дальность зондирования Л длина Волны зоещирующего излучения, и по измереннойдисперсии флуктуаций интенсивностивыдеЛенной части потока рассеянного Подписнотета СССРтхрытийнаб., д. "/5