Способ определения сдвига ветра

СОЮЗ СОВЕТСНИХОйИГНПМЕСИИЖРЕСПУЬЛИН 09) (111 О 1 5 13/95 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ" е К АВТОРСКСМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 121) 3506968/40-23(56) 1. Зайцева Н.А., Шляхов В.И.Аэрология. Л., Гидрометеоиздат,1978, с. 288,2. Авторское свидетельство СССРВ 1008683, кл. б 01 5 13 О 5, 1982.(54) 57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СДВИГАВЕТРА, основанный на излучении вер-тикально в атмосферу акустическогоимпульса синусоидальным заполнением,облучение возникающих под действиемакустического импульса неоднороднос-тей среды непрерывными электромагнитными колебаниями с длиной волны,равной удвоенной длине волны акустических колебаний, приеме отраженных от неоднородностей среды электромагнитных колебаний, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью определения сдвига вертикальной компоненты скорости ветра, последовательноизлучают пару когерентных акустических импульсов с пространственныминтервалом следования, равным нечетному числу четвертей длины волныэлектромагнитного излучения, измеряют мощность суммарного радиолокационного эхосигнала от пары акустических импульсов и находят сдвиг вертикальной компоненты скорости ветра по формуле 5 = - ассор - -1) -аеке о где 5 - сдвиг вертикальной компоненты скорости ветра, а в , волновое число электромагййтного излучения, Ъ - длина волны электромагнитного излучения, Р - мощность принятого суммарного радиолокационного эхо-сигнала,"- максимальная амплитуда суммарного радиолокационного эхосигнала при синфазном сложении электромагнитных д полей, рассеянных от парые когерентных акустических импульсов Яф 6 щ 1, 2 и + 1) - начальный прост ранственный интервал следо" вания акустических импульсов, л- временной интервал следования акустических импульсов.1122986Цель достигается тем, что согласно способу определения сдвига ветра, основанному на излучении вертикально в атмосферу акустического импульса с синусоидальным заполнением, облучении возникающих под действием акустического импульса неоднородностей среды непрерывными электромагнитными колебаниями с длиной волны, равной удвоенной длине волны акустических колебаний, и приеме отраженных от неоднородностей среды электромагнитных колебаний, последовательно излучают пару когерентных акустических импульсов с пространственным интервалом следования, равным нечетному числу четвертей длины волны электромагнитного излучения, измеряют мощность принятого суммарного радиолокационного эхосигнала от пары акустических импульсов и определяют сдвиг вертикальной компоненты скорости ветра по формуле5агссо 5-- Ь,- ре1 огде 8 я - сдвиг вертикальнойкомпоненты скорости ветра,е - волновое число электромагнитного излученияЭ е - длина волны электромагнитного излучениями- мощность принятого суммарного радиолокационногоэхосигнала,Р - максимальная амплитуда суммаркого радиолокационногоэхосигнала прн синфазномсложении электромагнитныхполей, рассеянных от парыкогерентных акустическихимпульсовбо=фЬф 1)- начально пространственныйеинтервал следования акустических импульсов,ь - временной интервал следования акустических импульсов.Способ основан на том, что при отражении непрерывного электромагнитного излучения одновременно от пары акустических импульсов. на приемной антенне радиолокатора происходит векторное сложение полей, рассеянных каждым акустическим импульсом. При расстоянии между двумя акустическими импульсамн, равном нечетному числу четвертей длины волны электромагнитного излучения, рассеянные от этих импульсов поля взаимно компенсируются. При распространении по трассе зондирования, скорость ветра вдоль которой постоянна, расстояние Ь 5 также постоянно и равно нечетному числу четвертей длины волныэлектромагнитного излучения. При этом суммарное электромагнитное поле на входе приемника радиолокацион О ной станции постоянно равно нулю.При наличии сдвигавертикальной компоненты скорости ветра расстояние Ь между парой акустических импульсов15 изменяется, условие 6 = 4 (2 й + 1)нарушается, и происходит неполнаякомпенсация электромагнитных полей,рассеянных от акустических импульсов. На входе приемника появляетсясигнал определенной амплитуды, зависящей от значения 6, и, следовательно, от значения сдвига вертикальнойкомпоненты скорости ветра. Таким об"разом, амплитуда суммарного эхосигнала зависит от значения сдвигавертикальной компоненты скоростиветра,Коэффициент П равен максимальнойамплитуде эхосигнала при синфазном ЗОсложении электромагнитных полей, рассеянных от пары акустических импульсов, и может быть определен передпроведением измерений в процессекалибровки. 35Поскольку при измерениях сдвигавертикальной компоненты скоростиветра предлагаемым способом не нужно определять скорость распространения акустического импульса, то при 40менение допплеровского радиолокатора не обязательно и можно применятьболее простой и дешевый некогерентный радиолокатор.На чертеже показана схема уста- . 45новки, реализующей предлагаемыйспособ.Установка содержит акустическийизлучатель 1, передатчик 2 радиолокационной станции приемник 3 радио" 50локационной станции, измеритель 4мощности радиолокационного эхосигиала, Ь =агссоь1), -).Ьр е "Ьо 2 д дле "е еволновое число элект"ромагнитного излучениядлина волны электромагнитного излучения,измеренная мощностьэхоснгнала,заранее определенныйпостоянный коэффици-.ент,еЬо-. Л м 1) - ннззпищй. - .пространственный интервал следования пары акустических импульсов,ло - временной интервалследования пары акустических импульсов,Изобретение позволяет определять не только профили температуры, но и сдвиг вертикальной компоненты скорос-. ти ветра. Измерение сдвига вертикальной ком. поненты скорости ветра предлагаемым способом производится следующим образом.Припомощи когерентного акустического излучателя 1 последовательно излучают вертикально вверх пару когерентных акустических импульсов с синусоидальным заполнением с расстоянием между ними в пространстве 6( 2 п + 1) где О - целое чис 4 фло 1 ,Ъе- длина волны электРомагнитного, излучения. При помощи передатчика 2 радиолокационной станции облучают распространяющиеся в атмосфере акустические импульсы непрерывным электромагнитным излучением, Прини-мают отраженный от пары акустических импульсов суммарный эхосигнал приемником 3 радиолокационной станции, измеряют мощность Р эхосигнала с помощью измерителя 4 мощности, подключенного к выходу приемника радиолокатора, вычисляют сдвиг вертикальной компоненты скорости ветра по формуле1122986 Составитель О.Яковлицика Техред Т,Маточка едакто Подписиного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д.