Способ измерения профиля границы раздела двух сред

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 15,04. 80 (21) 2910002/18-10 (31) М. КЛ.З з 01 С 13/00//С 01 5 17/32 с присоединением заявки М 9 -Госуларствеииый комитет СССР по лелам изобретеиий и открытий(23) Приоритет Опубликовано 07,10.82, Бюллетень М 37 531 УДК 528.517+ +528.47+531. 719 3(088 8) Дата опубликования описания 071082 йВ.В. Половинко, А.Д. Плутенко, Д.А. Романови О. И, Абрамов/Московский институт инженеров геодезии, аэр отосъейкйи картографии и Дальневосточный политехническийинститут им. В. В. Куйбышева(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОФИЛЯ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА ДВУХ СРЕДт (г) - К/(пги+ г)1,Изобретениеотносится к технике съемки открытых водных пространств с воздуха,По основному авт. св. Р 800642 известей способ, основанный на использовании фазового светодальномера, в котором после излучения непрерывно промодулированного по амплитуде излучения ослабляют при приеме мощность излучения по функ- ции где К - масштабный коэффициент,и - показатель преломления воды;гф-, расстояние, проходимое излучением в воздухе,г - расстояние, проходимое излучением в воде,и измеряют разность фаэ принимаемого и излучаемого потоков 13.Этот способ обладает помехозащищенностью при определении границы междУ толщей воды и дйом водного бассейна, однако не дает возможности построить профиль толщи воды, т. е. выделить границу воздуха и воды.Цель изобретения в ,устранение отмеченного ограничителя, т. е. определение профиля толщи воды при сохранении достаточной помехозащищенности и дальности действия, соизмеримых с импульсными способами лазерного зондирования.Поставленйая цель достигаетсятем, что световой поток излучаютодновременно в видимом и инфракрасномдиапазонах спектра и измеряют разность фаз принятого излучения вобоих диапазонах при сканированииизлучения в направлении приема.На фиг. 1 представлена схема устройства, реализующего способ; нафиг. 2 - графики, иллюстрирующиезависимость отношения сигнал/шум отглубины водного бассейна при различных условиях приема излучения.С помощью передающей оптико-электронной системы 1 фазового светодальномера направляют на определяемуюграницу раздела световой поток,содержащий компоненты видимого и инфракрасного диапазонов, обе промоду лированные по амплитуде. Для сканирования поля излучения по направлению приема потока, отраженного отграницы воздух - вода и дна используют вращающееся.зеркало 2. ПриемЗО ная оптико-электронная система 3 должна содержать блок светофильтров (не показан) для выделения обеих составляющих принимаемого излучения, для которых можно было бы измерить разность фаз.В соответствии с известным спо собом мощность принимаемого излучения описывается. выражениемфг.фю , ВИсц: % (+-аИ,аЕ, (1)10Оа максимальное отношение сигнал/шум(2)Р=Че-е 15 где М, Ч - коэффициенты подобия;й - время распространенияизлучения,Г (С) -с ди олучения; 20с - скорость распространения света в воде;- показатель ослаблениядля воды.Кривая А характеризует зависимость нормированного отношения сигнал/шум (см. Фиг. 2)у кривая В - отношение сигнал/шум при регенерации отражения не от всей трассы, а от отдельных элементарных участков при сканировании.В этом случае указанное отношение описывается выражениемУ=Ч (е д-) " (3) где д.- характерный размер толщинэлементарного участка водыв направлении приема, ограниченный пересечениемполей излучения и приема. 40Излучение в инфракрасном диапазоне, для которого Е существенно воэрастает, воспринимается практически только в части, отраженной на границе воздух-вода. Для видимого диапаэона как и в известном способе, удается принять излучение после отражения на дне. Таким образом, по разности результатов измерений в обоих диапазонах можно определить положение границы воздух-вода вдоль интересующего нас профиля и изменение толщи воды вдоль того же профиля.Тем самым повышается. эффективность использования Фазовых светодальномеров для исследования профиля дна и поверхиости водных бассейнов не только для открытых морей иокеанов, но также для ирригационных сооружений.При измерении толщины водного покрова рисовых чеков в пределах от 5 до 20 см погрешность измерений не превышает 1 см,Формула изобретенияСпособ измерения профиля границы раздела двух сред по авт. св.9800642, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью определения профиля толщи воды при сохранении достаточной помехоэащищенности и дальности, световой поток излучают одновременно в видимом и инфракрасном диапазонах спектра и измеряют разность фаэ принятого излучения в обоих диапазонах при Ьканировании излучения в направлении приема.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2734171/1 В,кл. С 01 С 13/ОО, 1979.Составитель Ю. Фенько Техред М.Коштура Тираж 614Государственного комитета СССРлам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб., д. 4