Сканирующий радиометр

(21) (22) (46) (71) 3831355/24-2526.12.8415.09.86, Бюл. КцГосударственный ньский центр изуче а синхрон двухканал компен сирующего типа пчи и двумя упподключены инк соответстмя и формационньвходами ими входами равляющими-исследо риродных уч формационн вующим вых вате ителя ниэкои ч дам Л.А. Пенязь,С.А. Кочеров.8)и др. Радиоизлнеты, М.: Наука ы и вет ног ны по сител часто азование слуиотехнических1977, с. 2 тор кои ч ны ующ тву РУ ого лителя и выходам дним вход оответств мый делителщих торов, управляеи управляющимсинхронногонтегратор и инь п ключеХ-гоХ - й ходом тектора чер рмационнымтеля, оди ходом - ход кот выходу вычи орого подсоедисточника опорной вход соединен ен к выходу од го излуч уг а дру с выходом излучения сумматора дующего с предьщуще о источник опорного (Х) -го го послек выходуы которыхкодами угим входомй вход кажд ругатосуммтве а подключе атора, вых ствующими являются со радиометра. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ресурсов(56) Башаринов А.Е.чение Земли как пла1974, с. 120.Евсиков Ю.А. Преобрчайных процессов в радустройствах. М.: Наукарис, 6,4,(54) (57) СКАНИРУЮЩИЙ РАДИОМЕТР, содержащий подвижную антенну, генератор опорного сигнала с двумя выхода ми, смеситель с усилителем промежуточной частоты, гетеродин, усилитель низкой частоты с прямым и инверсным выходами, Х синхронных детекторов и квадратичный детектор, вход которого подключен к выходу смесителя с усили телем промежуточной частоты, подсоединенного одним входом к выходу гетеродина, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, в него введены два источника опорного излучения, вычитатель, управляемьй делитель, Х интеграторов Хсумматоров и Хумножителей,е детекторы выполнен управляющими входами - к с отующим выходам генератора опоригнала, выход подвижной антенсоединен к другому входу смес усилителем промежуточной ы, выход квадратичного детекоединен с входом усилителя ниэстоты, Хумножителей подклюдними входами через соответстинтеграторы к выходам соответих синхронных детекторов, д ими входами - к выходу упр12575Изобретение относится к радиометрии, а именно к технике дистанционного зондирования метеорологическихпараметров атмосферы и подстилающейповерхности, и может быть использовано, например, для оперативного определения интегрального содержания во-.дяного пара в атмосфере по результатам уходящего радиотеплового излучения надлине волны 1,35 см, а также 10при оперативном определении контрастов уходящего радиотеплового излучения земной поверхности,измеряемыхна длине волны 0,8 см.Целью изобретения является повышение чувствительности сканирующего радиометра.На фиг, 1 представлена функцио". нальная схема сканирующего радиометра; на фиг, 2 - функциональная схема 20подвижной антенны; на фиг, 3 - функциональная схема генератора опорногосигнала,Сканирующий радиометр содержит. татель 13, управляемый делитель 14и источники 15 и 16 опорного излучения. Выход подвижной антенны 1 подключен к одному входу смесителя 3, являющемуся входом радиометрического приемника 2, другой вход смесителя 3 соединен с выходом гетеродина 4, а выход смесителя 3 подключен через последовательно соединенные усилитель 45 5 промежуточной частоты и квадратичный детектор 6 к входу усилителя 7 низкой частоты, прямой и инверсный выходы которого, являющиеся соответствующими выходами радиометрического 50 приемника 2, соединены с первыми и вторыми входами синхронных детекторов 88 8", подсоединенных третьими и четвертыми входами к соответствующим выходам генератора 11 опор ного сигнала. Выходы синхронных детекторов 888 подключены через .соответствующие интеграторы 9 98з,9 9" соответственно к первым входам умножителей 12.,12,12 и к управляющему входу управляемого делителя 14, информационный вход которого соединен с выходом вычитателя 13, а выход " с другими входами умножителей 1212й 12 , подключенных своими выходами к одним входам соответствующих сумматоров 10 1 О 10 . Выход источника 15 опорного излучения подключен к одному входу вычитателя 13, другой вход которого соединен с выходом источника 16 опорного излучеН- ния и другим входом сумматора 10 Другие входы остальных сумматоров 10 . 10 10 подключены соответственно к выходам предшествующих сумматоров 10 10 10Подвижная антенна 1 состоит из (фиг. 2) из облучателя 17, вращающегося зеркала 18, укрепленного на валу шагового двигателя 19, который управляется сигналом с выхода генератора 11 опорного сигнала. Рядом с вращающимся зеркалом 18 установлены источники 15 н 16 опорного излучения, температура которых контролируется соответствующими датчиками 20 и 21 контрольного сигнала. Генератор 11 опорного сигнала состоит (фиг. 3) из задающего генератора 22, счетчика 23 и дешифратора 24, в качестве которого могут быть использованы программируемая логическая матрица или постоянный запоминающий элемент,Сканирующий радиометр работает .следующим образом.Подвижная антенна 1 сканирует радиотепловое излучение в диапазоне углов М,ксс, . Сканирование осуществляется под управлением сигнала частотой Й вырабатываемого генератором 11 опорного сигнала. Радиотепловое излучение, принятое подвижной антенной 1, преобразуется радиометрическим приемником 2 в сигнал с напряжением Ю(С), пропорциональным мощности Р (к)радиотеплового излучения, причем спектр сигнала Б(г.) сосредоточен вблизи частоты 1, Если учесть, что спектр шумовых составляющих выходного сигнаца определяется зависимостью Б,1/1, то выбрав достаточно большую частоту Й можно разделить по частоте сигнал от шумов.125 Однако выбор достаточно большой величины Г, приводит к уменьшению времени приема излучения с одного элемента разрешения. Кроме того,при установке сканирующего радиометра, например, на искусственном спутнике Земли (ИСЗ) увеличение частоты Г, приводит к повторному сканированию излучения с одного и того же участка поверхности. Для повышения чувстви- О тельности следует увеличивать время накопления выходного сигнала. Для устранения этого кажущегося противоречия частота Г выбирается достаточно большой, а накопление сигнала про изводится для каждого 1-го элемента разрешения в отдельноминтеграторе 9", иа который подается сигнал 1)(СЭ с выхода соответствующего синхронного детектора 8 только в тот момент време3ни, когда подвижная антенна 1 принимает излучение с направления Ы и вы 3 ходное напряжение Б(Е) на выходе инте- интегратора 9 несет информацию о радиотепловом излучении с этого направления Р(Ы) независимо от частоты К и постоянной времени с интегратора 9 е .Таким образом, подвижная антенная 1 выполняет одновременно развертку на строке и модуляцию входного излучения.Если усилитель 7 низкой частоты пропропускает постоянную составляющую, определяемую радиояркостной температурой ТЯ принимаемого излучения и шумовой температурой Те радиометрического приемника 2, то входной сигнал также имеет достаточно большую посто янную составляющую 11 Т, - Т,Т-Т,) ГВ умножителях 121212каждая разность АЙ 5 =сТ -ТЕ ЯЕ Я(3 13 дсформированная синхронным детектором8 и интегратором 9 , умножается навеличину 1/с, и выходной сигнал ьБ=ТЯ - Т ,1 получается независимым откоэффициента Е передачи радиометрического приемника 2,В каждом сумматоре 10 к разности= Т - ТЯ(Е., добавляется величи 50на ТЯ е, полученная в сумматоре 10 ОВ И-ом сумматоре в качестве Т ЯЛ-Еберется контрольный сигнал Т .1Использование изобретения позволяет повысить чувствительность сканирующего радиометра, при этом существен 55но упрощаются входные цепи радиометрического приемника. 40= МТ + Т, Э,где к - результирующий коэффициент передачи радиометрического приемника 2,Постоянную составляющую 1 Т можЫ но скомпенсировать в каждом каналеФ включив на выходе интегратора 9 соответствующий сумматор 10 и подав на его второй вход сигнал опорного напряжения, равного (-сТц).Если усилитель 7 низкой частоты не пропускает постоянной составляющей сигнала, то выходное напряжение П не зависит от уровня шумов, поскольку он одинаков для каждого ка 7598 4нала, хотя в этом случае, теряетсяинформация об абсолютном значениияркостной температуры ТЯ, посколькув этом случае ЕЕТ =ОЕЕЕДля восстановления постоянной составляющей и калибровки и коэффициента Е передачи радиометрического приемника 2 к двум дополнительным входам подвижной антенны 1 подключаются источники 15 и б опорного излучения, В процессе сканирования два из И положений используются не для приема излучения, а для подключения источников 15 и 16 опорного излучения к входу радиометрического приемника 2, Источники 15 и 16 опорного излучения формируют излучение с радиояркостной температурой соответственно Т и Тк , На вторых выходах источниковкг15 и 16 опорного излучения формируются контрольные электрические сигналы, пропорциональные Т, и Т, . Синхронный детектор 8 выделяет сигнал разности ЭЕ, = с(Т - Те) .С вычитателя 3 на управляемый делитель 14 поступает контрольная разность Б = (Т - Т;, ), и, следовательно, на выходе управляемого делителя 14 получается сигнал, величина которого обратна значению коэффициента 1:.Кравчук Корректор И. Демчи Состав Текред А.Лежни еда Заказ 4915/45В Тираж 728 ПодписИИПИ Государственного комитета СССРо делам изобретений и открытий5, Москва, М(-35,. Раушская набд, 4/5 роиэводственно-полиграфическое пред: риятие, г. Ужгород, ул. Проектная,