Способ радиоакустического зондирования атмосферы

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ191 ЪРМ 011 А 2 в) 4 С 01 И 1/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ СВИ я ди ьных нес- ения мперадироылке в М.А., Кон А.И, е зондирование атаука, 1985, с.197. идетельство СССР 01 М 1/00, 1980,ажаетскиммоплечитысобстотьс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Институт физики атмосферыАН СССР(57) Изобретение относится к области метеорологии и предназначено дл станционного измерения вертикал профилей температуры до высоты колько сот метров. Цель изобре повышение точности измерения т туры и увеличение дальности зо вания, Способ заклочается в по мощного звукового импульса и н рывной радиоволны, которая отр ся от звуковой волны с доплеро сдвигом частоты, пропорциональ скорости звука, По измерениям равского сдвига радиоволны рас вается температура воздуха. Спа отличается тем, что излучают ч но-модулированный звуковой импИзобретение относится к метеорологии, в частности к дистанционному зондированию атмосферы, и может быть использовано для дистанционного изме 5 рения профилей абсолютной температуры в атмосфере.Цель изобретения - повьппение точности определения температуры и увеличения дальности зондирования, 10Способ реализуется следующим образом.В атмосферу посылают частотно-модулированный звуковой импульс, т.е. импульс, частота заполнения которого меняется по какому-либо закону, и непрерывную радиоволну, принимают радиоизлучение, отраженное от квази- периодической неоднородности, создаваемой звуковой волной, измеряют доплеровский сдвиг частоты радиосигнала, вычисляют температуру по измеренному значению доплеровского сдвига частоты.Необходимость замены импульса с 25 синусоидальной несущей частотно-модулированным вызвана следующим обстоятельством, Периодическая решетка, образованная импульсом с синусоидальным заполнением, обладает высокимиЗ 0 резонансными свойствами, т.е. эффективно отражает лишь те волны, для которых условие Брэгга выполняется с точностью(ТМ) , где Н - число периодов в решетке. Так, при Б = 200 допустимое отклонение температуры составляет ф 1,0 , что существенно меньше реальных изменений температуры с высотой. Помимо уменьшения эффективности отражения при неточ ном выполнении условия Брэгга, искажается доплеровский спектр отраженного сигнала, Это связано с тем, что результирующий спектр принимаемого радиосигнала формируется в результате суперпоэиции волн, отраженных от различных участков рассеивающего объема, скорость звука в котором меняется от точки к точке иэ-за турбулентных флюктуаций и градиента температуры, соответственно, доплеровские сдвиги частот этих волн различны. При этом наиболее эффективно отражаются волны от тех участков объема, где условие Брэгга выполняется точнее, вследствие чего результирующий доплеровский спектр не точно соответствует распределению скорости звука в рассеивающем объеме, а его центр тяжести смещен в сторону частоты, соотнетствующей точному выполнению услония Брэгга.Устранение этих эффектов возможно путем использования решетки с равномерным коэффициентом отражения в области возможных расстроек от. условия Брэгга. Такую решетку можно по лучить, используя частотно"модулированный звуковой импульс, Величина девиации частоты должна составлять + (0,2-0,5)7 средней частоты, что определяется величиной реальных градиентов и флюктуаций температуры в атмосфере.Изменения температуры вдоль профиля, приводящие к ослаблению сигнала из-за нарушения условия Брэгга при звуковом импулЬсе с синусоидаль" ным заполнением не вызынают уменьшения сигнала, отражающегося от решетки с модулированным периодом, имеющей равномерный коэффициент отражения, и не искажают доплеровский спектр отраженной радиоволны.Способ может быть реализован с помощью устройства, приведенного на чертеже. Устройство содержит передающую радиоантенну 1, акустический излучатель 2, приемную радиоантенну 3, радиопередатчик 4, усилитель 5 мощности звукового сигнала, радиоприемник 6, генератор 7 частотно-модулированного звукового импульса, блок 8 управлянщих импульсов, измеритель 9 частоты, вычислительное устройство 10 и коммутатор 11.ф о р м у л а изобретенияСпособ радиоакустического зондирования атмосферы путем посылки звукового импульса, лоцирования его радиоволной и определения температуры атмосферы по доплеровскому сдни у частоты отраженных от звукового импульса радиоволн, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повьппения точности определения температуры и увеличения дальности зондирования, используют частотномодулиронанный звуковой импульс, величина девиации частоты в котором составляет + (0,2 - 0,5)7 от средней частоты.1451628 аказ 7076/44 Тираж 483 ПодписноеН 1 П 1 ПИ Государственного комитета по изобретениям и открыт113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 при ГКНТ СССР Проектная,одственно-полиграфическое предприятие, г. Уж Составитель В,Васильковедактор Л.Пчолинская Техред А.Кравчук Корректор С.Черн