Радиоакустический способ измерения параметров ветра и устройство для его осуществления

союз собетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1672386 15 0 01 Я 13/95 ГОСУДАРСТбЕННЫИ КПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ИТЕТКРЫТИЯМ(088.8) Н.П, Акустическоеры, - Новосибир зондиро: Наука,свидетельство ССС 0 01 Я 13/95, 1981 ЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗРОВ ВЕТРА И УСТРОЙЩЕСТВЛЕНИЯ носится к радиометеоконтролю за уровнем тмосферном пограничбыть использовано для обеспечения взлета и также для прогнозироространения ультрако(54) РАДИОАКУСТИМЕРЕНИЯ ПАРАМЕСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ(21) 4647964/О (22) 06.02.89 (46) 23,08.91. Б (71) Харьковск ки им, акад. М (72) В.И.Алехин и Г,И.Сидоров (53) 621.396.96 (56) Красненко вание атмосф 1986, с. 132.Авторское М 1008683, кл Изобретение относится к радиометеорологии, а именно к контролю эа уровнем турбулентности в атмосферном пограничном слое, и может быть использовано для метеорологического обеспечения взлета и посадки самолетов, а также для прогнозирования условий распространения ультракоротких волн.Цель изобретения - определение ня турбулентности в атмосферном и ротких волн, Цель изобретения состоит в определении уровня турбулентности в атмосферном пограничном слое. Данный способ включает излучение вертикально вверх акустического импульса синусоидальных колебаний, облучение возникающих неоднородностей среды непрерывными электромагнитными волнами с длиной вдвое большей длины акустической волны, прием отраженных электромагнитных волн, их стробирование, измерение среднего значения квадрата огибающей стробированного сигнала и квадрата среднего значения его огибающей, а также вычисление по измеренным параметрам уровня турбулентности атмосферы. Устройство, реализующее указанный способ, содержит радиопередатчик, передающую антенну, синхронизатор, импульсный акустический генератор, акустический излучатель, приемную антенну, радиоприемник, два квадратора, два интегратора, вычислительный блок, блок стробирования и линейный детектор, 2 с.п.ф-лы, 2 ил.юг На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства для осуществления радиоакустического способа измерения параметров ветра; на фиг. 2 - график, отражающий связь результатов измерений с параметром К, характеризующим уровень турбулентности атмосферы,Устройство для осуществления радио- акустического способа измерения параметров ветра содержит синхронизатор 1, импульсный акустический генератор 2, аку 1672386результате измерений статистических характеристик принимаемого радиосигнала,В зависимости от величины среднеквадратичных пульсаций вертикальноговетра с, с которыми связано значение К, 5различают следующие уровни турбулентности:Слабая ( дг Я,5 м/с; К10 дБ),умеренная (0.5 м/с о, 2,5 м/с, -10 дБКдБ), 10сильная (2,5 м/са,-4 м/с, 4- дБК 2дБ;штормовая( о 4 м/с, К 2 дР)Устройство для осуществления радиоакустического способа измерения парметров ветра работает следующим образом.Синхронизатор 1 запускает импульсныйакустический генератор 2 с частотой следования импульсов, определяемой максимальнойвысотой зондирования. Акустический импульс излучается посредством акустическогоизлучателя 3 вертикал ь но вверх, Радио п риемник 4 с помощью передающей антенны 5облучает движущийся акустический пакетнепрерывными электромагнитными колебаниями, Отраженный от движущегося акустического пакета радиосигнал принимаютс помощью приемной антенны 6 радиоприемника 7 . Выходной сигнал радиоприемника стробируют в блоке 8 стробированиястроб-импульсом от синхронизатора 1 с задержкой относительно иэлученного акустического импульса,соответствующейэаданномуучастку высоты, Стробированный сигнал детектируется одновременно в квадратичном9 и линейном 10 детекторах, с выходов детекторов детектированные сигналы поступают на первый 11 и второй 12 интеграторы,в которых соответственно выполняютсяоперации40Е 2 1 2 1 тТЕСИ Е3 Е (1) С 1 ,оогде Т - выбранный интервал усреднения.С выхода первого интегратора 11 непосредственно и с выхода второго интегратора12 через квадратор 13 сигналы Е и Е поступают в вычислительный блок 14, в котором решается уравнение относительно . По вычисленному значениюК = 209 К производится классификация турбулентности,Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить наличие турбулентности в приэемном и пограничном слоях атмосферы и призвести ее классификацию,Формула изобретения1. Радиоакустический способ измерения параметров ветра, заключающийся в том, что излучают вертикально вверх акустический импульс синусоидальных колебаний, облучают возникающие от акусгического импульса неоднородности среды непрерывными электромагнитными колебаниями с длиной волны, равной удвоенной известной длине волны акустических колебаний, принимают отраженные сигналы, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью определения уровня турбулентности в атмосферном пограничном слое, после приема отраженных сигналов их стробируют в каждом цикле излучения акустического импульса на заданном участке высоты, измеряют среднее значение квадрата огибающей стробированного сигнала и квадрат среднего значения его огибающей на интервале, не превышающем время стационарности атмосферных процессов, и по измеренным значениям параметров огибающей сигнала определяют уровень турбулентности атмосферы.2. Устройство для осуществления радиоакустического способа измерения параметров ветра, включающее последоаа 1 ельно соединенные импульсный акустический генератор и акустический излучатель, последовательно соединенные радиопередатчик и передающую антенну, последовательно соединенные приемную антенну и радиоприемник, а также вычислительный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в него введены последовэтельно соединенные синхронизатор, блок стробирования, первый квадратор и первый интегратор, последовательно соединенные линейный детектор, второй интегратор и второй квадратор, причем второй выход синхронизатора подключен к управляющему входу импульса акустического генератора, второй вход блока стробирования соединен с выходом радиоприемника, а выход подключен также к входу линейного детектора, выходы первого интегратора и второго квадратора подключены соответственно к первому и второму входам вычислительного блока, выход которого является выходом устройства для осуществления радиоакустического способа измерения параметров ветра,1672386 Рог. ГСоставитель С.КочеровТехред М,Моргентал Корректор М.Кучерявая Редактор А.Козориз Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 2837 Тираж 363 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5