Способ определения толщины морского льда

СО 03 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИ 4 ЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 Б 13/ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР/09 3. Бюл,%20й институт инженеров граждании им. Ленинского комсомолаинкельштейн, П.Д.Даньшин и ьштейн М.И., Мендельсон В.Л.,Радиолокация слоистых земных .: Сов. радио, 1977, с.79.Б ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ЛЬДАование: в области радиолокацирений для определения толщиИзобретение относится к области измерения толщины слоистых сред дистанционными методами с помощью радиолокационных устройств и может быть использовано для измерения толщины льдов, высоты снежного и растительного по. кровов,Целью настоящего изобретения является повышение точности измерений,Реализация заявляемого способа появля ся с помощью устройства, представленн о на чертеже. Устройство ссоединенный с ддве передающиеные к выходам пеантенны 6 и 7, поемйиков 8 и 9 соприемников 8 и рониэатор 1,иками 2 и 3, , подключенве приемные входам прио, С выходов оступают на держит синх умя передатч антенны 4 и 5 редатчиков, д дключенные ответственн 9 сигналы и(21) 493900 (22) 27.05,9 (46) 30.05,9 (71) Рижски ской авиац (72) М.И.Ф А,Н.Пешко (56) Финке Кутев В.А, покровов. М (54) СПОСО МОРСКОГО (57) Испол ь онных иэм У СВИДЕТЕЛ ЬСТ ны льда, высоты снежного и растительного покровов. Сущность изобретения: способ определения толщины морского льда заключаетсч в излучении электромагнитных зондирующих импульсов метрового диапазона в направлении льда в ортогональных плоскостях поляризации, приеме отраженных сигналов в тех же плоскостях поляризации, измерении временных интервалов между импульсами, отраженными от границ льда, и амплитуд сигналов, отраженных от нижней границы льда, и пересчете временного интервала, соответствующего сигналу большей амплитуды, в толщину льда, 1 ил. входы измерителей 10, 11 амплитуд импульсов, отраженных от нижней кромки льда, и на измерители временных интервалов 12 и 13. С выходов измерителей амплитуд 10 и 11 напряжения, пропорциональные амплитудным значениям ортогонально поляризованных сигналов от нижней кромки льда, подаются на входы схемы сравнения 14, выход которой соединен с управляющим входом коммутатора 15, входы которого, соединены с выходами измерителей временных интервалов 12 и 13. Значение временного интервала между импульсами, отраженными от границ льда, для поляризации, при которой амплитуда сигнала от нижней кромки льда больше, с выхода коммутатора 15 поступает на масштабный преобразователь 16, обеспечивающий преобразование значения временного интервала в толщину льда.Последовательность операций осуществления предлагаемого способа следующая:- зондирующие импульсы с выходов запускаемых синхронизатором 1 передатчиков 2 и 3 излучаются с помощью ортогонально поляризованных антенн 4 и 5 в направлении льда;- отраженные от делового покрова сигналы принимаются с помощью ортогонально поляризованных антенн 6 и 7 и приемников 8 и 9;- амплитуды сигналов, отраженных от нижней границы льда, измеряют с помощью измерителей амплитуд импульсов 10 и 11;- измеряют временные интервалы между импульсами, отраженными от границ льда для обеих поляризаций, с помощью измерителей временных интервалов 12 и 13;- с помощью схемы сравнения 14 сравнивают значения амплитуд сигналов;- в зависимости от результата сравнения амплитуд сигналов от нижней кромки льда для различных поляризаций с помощью коммутатора 13 выбирают одно из двух измеренных значений временного интервала Ь т; соответствующее отраженному сигналу с большей амплитудой сигнала от нижней кромки льда;- пересчитывают измеренное значение временного интервалаД 1 между импульсами, отраженными от.границ льда, в толщину льда и по формулеН =ч Ь 1/2,где ч - скорость распространения радиоволн во льду. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Предлагаемый способ по сравнению спрототипом обладает следующими преимуществами:1. Позволяет снизить мощность зондирующих импульсов на 3.5 дБ. Это связано с тем, что потенциал радиолокационного измерителя толщины морского льда, а следовательно и мощность зондирующих сигналов определяются амплитудой сигнала, отраженного от нижней границы льда, Выбор оптимальной поляризации зондирующего сигнала в процессе обработки отраженных сигналов дает выигрыш в потенциале за счет возрастания амплитуды сигнала от нижней кромки льда до 8 дБ, а уммарный выигрыш в излучаемой мощности для всей системы на 3 ДБ меньше2, Позволяет снизить погрешность измерения толщины морского льда, связанную с анизотропией его электрофизических свойств.Указанные преимущества предлагаемого способа позволяют повысить точность измерения толщины морского льда, а возможно и других слоистых сред, обладающих свойствами анизотропии, снизить требования к энергетическим характеристикам передатчиков радиолокационных устройств, предназначенных для зондирования таких сред.Применение в народном хозяйстве радиолокационных устройств, реализующих предлагаемый способ, позволит получить экономический эффект. Это связано с тем, что предлагаемый способ позволяет повысить эффективность дистанционных радиолокационных методов измерения толщины морского льда, широко использующихся в настоящее время в Арктике при проводке судов, продлении навигации, ледовой разведке и т,п.Формула и зоб рете н ия Способ определения толщины морского льда, заключающийся в излучении электромагнитных зондирующих импульсов метрового диапазона в направлении льда, приеме отраженных импульсов, измерении временного интервала Лс между импульсами, отраженными от границ льда, и пересчете временного интервала в толщину льда и по формуле и = ч Лт/2, где ч - скорость распространения радиоволн во льду, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, зондирование производят в ортогональных плоскостях поляризации, принимают отраженные сигналы в тех же плоскостях поляризации, измеряют для обеих поляризаций временные интервалы Ь 1 между импульсами, отраженными от границ льда, и амплитуды сигналов, отраженных от нижней границы льда, сравнивают значения этих амплитуд по величине и производят пересчет значения временного интервала Ь 1 в толщину льда для отраженного сигнала той поляризации, при которой по результатам измерения и сравнения больше амплитуда сигнала от нижней гра.- ницы льда./ г ( едактор Техред М.Моргентал Корректор М.Керецма акэз 1937 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5ул. Гагарина, 101оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж