Способ радиоакустического зондирования атмосферы

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликпо делам нзобретеннй и отхрцтнй(72) Авторы изобретения 1.В.А, Гладких И Л.Г. Наманаева Институт оптики атмосферы Томского филиал Сибирского отделения АН СССР(54) СПОСОБ РАДИОАКУСТИс 1 ЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ АТМОСФЕРЫ Изобретение относится к метеорологии и может быть использовано для дис- танционного измерения профиля абсолютной температуры в атмосфере.Известен способ радиоакустического зондирования атмосферы, заключающий ся в посылке непрерывного электромагнитного излучения, непрерывного зву- кового излучения переменной частоты и определении искомого гараметра профиля абсолютной температуры по макси О муму интенсивности принятого сигнала. Излучаемая частота звука изменяется в соответствии с заданным профилем изменения температуры, который считается линейным, или задается в виде разложения по эмпирическим ортогональным функциям Обухова. Зондирование сводится к поиску коэффициентов при этих функциях, причем крите 20 рием близости заданного модельного профиля температуры к истинному является максимум принимаемой интенсивности сигнала 1 Ц . Однако данный способ зондирования обладает низкой оперативностью обусловленной необходимостью многократного повторения процесса зондиро-вания с целью выявления максимума отраженного сигнала, и точность определения температуры органичена точностью, с которой задаваемые модельные профили могут описать реальные профили температуры.Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ, заключающийся в посылке непрерывного электромагнитного излучения и пакета акустических волн, приеме электромагнитного излучения, отраженного от пакета акустических волн. Искомьй параметр - абсолютная температура в атмосфере определяется по допплеровскому сдвигу частоты принятого сигнала 12 КНедостатком данного способа является снижение точности и дальности зондирования за счет нарушения ус 88ловия оптимального отражения, вследствие изменения скорости распространения звуковой волны под действиемрадиальной составляющей скоростиветра и атмосферной температуры, чтоприводит к уменьшению отношениясигнал/шум на входе приемника,Цель изобретения - увеличение дальности зондирования и точности определения искомого параметра,Поставленная цель достигаетсятем, что в атмосферу посылают пакетакустических волн и радиоизлучение,принимают отраженное от акустических волн радиоизлучение и по допплеровскому сдвигу частоты принятогорадиосигнала определяют искомый параметр. Частоту посылаемого радиосигна -ла изменяют пропорционально отношению частоты акустического излучения кдопплеровскому сдвигу частоты принятого радиосигнала.Выполнение этого условия ведет кмаксимальности отражения радиосигналовот акустических волн на всей трассезондирования.На чертеже изображено устройстводля осуществления способа,Устройство содержит передающую ра- .диоантенну 1, акустическую антенну 2приемную радиоантенну 3, радиогЬредатчик 4, управляющее устройство 5,ов качестве которого может быть использован варикап с масштабным усилителемпреобразователь б, состоящий из двухчастотных детекторов и управляемогоделителя; усилитель 7 мощности звуковых сигналов, задающий генератор8 звуковой частоты, радиоприемник 9,вычислительное устройство 10,Способ реализуется следующим образом.Генератор 8 формирует электрическийсигнал звуковой частоты, который через усилитель 7 мощности поступаетв акустическую антенну 2 и излучается в атмосферу в виде пакета акустических волн. Передатчик 4 вырабатывает радиосигнал, который поступаетв передающую антенну 1 и излучаетсяв атмосферу. Отраженный от акустических волн радиосигнал через приемнуюантенну 3 поступает в приемник 9, куда 3837 4также поступает сигнал с переда."чика.4. В приемнике 9 происходит выделение допплеровской частоты, котораяпоступает в вычислительное устройство1 О и в преобразователь 6. В вычислительном устройстве 1 О осуществляетсяопределение абсолютной температуры.В преобразователе 6 вырабатываеся управляющее напряжение, пропорциональ О ное отношению частоты акустическогоизлучения к допплеровскому сдвигу частоты принятого сигнала. Это напряжение подается на управляющее устройство 5, которое и осуществляет перест ройку частоты радиопередатчика 4.Преимуществами предлагаемого способа являются увеличение дальностизондирования и повышение точности определения температуры за счет увезп- чения отношения сигнал/шум на входеприемника.Формула изобретения25Способ радиоакустического зандирования атмосферы путем посылки пакетаакустических волн и радиосигналов иприема отраженных от акустическихволн радиосигналов, по допплеровскому сдвигу частоты которых судят обисследуемых параметрах атмосферы,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью увеличения дальности зондирования и повышения точности, частоту каждого посылаемого радиосигнала изменяют относительно предыдущего пропорционально отношению частоты акустического излучения к допплеровскому сдвигу частоты предыдущего принятого радиосигнала.Источники информации,принятые во внимание при экспергизе1. Кон А.И, Налбандян О,Г. Радиоакустическое зондирование атмосферыФнепрерывным излучением. ИзвестияАН СССР. Физика атмосферы и океана1978, т. 14, 9 8,502Вц)1 Апег. Ие сеог. Яос. М. 54, Р 9, 1973, р. 912-919 (прототип).СостаТехвел итель В. Непо О,Легеза а ректор писное нн етенийЖ"Патент", г. Ужгород, ул. гПроектна Редактор О. Половка Заказ 10224/70 ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Иосква735 Пкомитета СССРи открытийадская наб. л 1 Чомах