Способ передачи световых сигналов маяком

(51)5 6 08 С 23/О" плря П НИЕ ИЗО РЕ Е собам свеи применедвижения де (напри- и является го способа ци- тоеде яка ит- ого ие функдаче свеющей сргнем маения сл ф =В.+В и хо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Авторское свидетельство СССРМ 951363, кл. 6 08 С 23/00, 1980.(54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ СВЕТОВЫХ СИГНАЛОВ МАЯКОМ(57) Изобретение относится к способам сигнализации световыми импульсами, которые сформированы в виде последовательности вспышек с оптимальной частотой слитного визуального восприятия исходного светового импульса, и может найти применение при регулировании движения транспорта в рассеивающей среде (например, в тумане, смоге, дыме и т.п.). Целью изобретения Изобрететовой сигналние притранспорта вмер, в туманеусовершенстпо авт, св. йгЦель изоональной надвых сигналовна заданноми наблюдателности визуалсветового им ние относится к споизации, может найтрегулированиирассеивающей сресмоге, дыме и т.п.)вованием известно951363.бретения - повышенежности при перемаяком в рассеиварасстоянии между оем за счет обеспечьного восприятияпульса,О 1674210 является улучшение качества передачи световых сигналов маяком в рассеивающей среде на заданном расстоянии между огнем маяка и наблюдателем, Для достижения укаэанной цели измеряется оптическая толщина рассеивающей среды на заданном расстоянии, а оптимальная частота следования вспышек, формирующих исходный световой импульс, варьируется в зависимости от оптической толщины согласно определенному соотношению. Варьирование оптимальной частоты следования вСпышек в ссеивающеи среде производят в соответствии с изменением инерции зрения эа счет яркости светящегося ореола, который возникает благодаря азрозольному рассеянию излучения маяка. При этом обеспечивается слитность визуального восприятия исходного светового импульса, устраняется мерцание огня на фоне ореола, что улучшает качество передачи световых сигналов маяком в рассеивающей среде, 1 ил. На чертеже с личные физическ шения опред восприятие огнеи торым относится маяка.В квадранте уровня яркости ф щины т рассеив хематически показаны разие зависимости и соотноеляющие визуальное проблескового типа, к корассматриваемый огонь 1 - зависимость общего она Вф от оптической 1 олющей среды где В 0 - яркость фона, создаваемая оюружа.ющей освещенностью- его сила света (кд), 1-емонотонный характер зависимости Вр (т)обусловлен совместным влиянием двух конкурирующих эффектов(изменением числа рассеиватолей и ослаблением излучения), благодаря чему по мере увеличения г величина Вр сначэла возрастает, достигая максимального значения, а затем медленно уменьшается. При наблюдении световых сигналов маяка в рассеивающей среде появление составляющей Вр в общем уровне яркости фона првсдит к изменению инерции зрения,Оптимальная частота:ледования вспышек. формирующих исходный световой импульс в рассеивающей среде с оптиеской 45 50 55 Вр - яркость светящегося ореола, Возникающего благодаря аэрозольному рассеянию излучения маяка;1 - зависимость инерции зрения Ч от яркости фона, на котором наблюдается огонь 5маяка; 111 - соотношение между инерциейзрения и оптимальной частотой следованиявспышек т, обеспечивающей слитное визуальное восприятие исходного светового импульса при минимальном расходе энергии 10на передачу сигнала; И - зависимость оптимальной частоты следования вспышек отоптической толщины рассеивающей среды(1 о - частота, соответствующая величинеВо) 15Свойство инерции зрения в течение определенного промежутка времени, равногоЧ, после прекращения действия световойвспышки сохранять зрительное ощущение,зависит от общего уровня яркости фона, на 20котором наблюдается огонь маяка (квадрант 1), Чем выше яркость фона, тем меньше инерция зрения а значит тем болье;едолжна быть оптимальная частота следования вспышек для обеспечения слитности визуального восприятия исходного световогоимпульса (квадранты 11 л 11),При п:,1;:едаче световых сигналов маяком в рассеивающей среде к яркости фона,создавай-м;,и ок ужэющей освешеннос,ью О,Во". доэ ляет я яркость сеетящег)ся ореэле. в.;:ныкаюи.,его благодаря аэрозольному рассеянию изгучения маякэ (Вр),Вели лна Вр заеислт от оптической толщины т рассеивающей среды между огнем 35маяка и наблюдателем, Эта зависимостьимее немонотонныР характер и может"ыпгь представлена в следующем виде:Вр -= М 1 гехр(-М т), (2)где Вр - яркость светящегося ореола (нт), Ы 40.2- размерная (м -), а 1- б"зразмерная константь., которые определлгстся сееотехническими характеристиками (апертурой,диаграммой направленности) огня маяка,толщиной т, должна выбираться в соответствии с изменением инерции зрения за счет яркости светящегося ореола при данном т. Исходя из (2), с учетом известных соотношений для Ч(Вф) и ф/) оптимальная частота 1 в рассеивающей среде с оптической толщиной т задается формулой (квадрант И), Поэтому в предельных случаях отсутствия ореола при т -О (пренебрежимо малое рассеяние) и при т- (сильное ослабление излучения) величина 1 совпадает с 1 о, которая соответствует окружающей освещенности. Во всех других случаях при произвольном значении, отличном от О и оо, величиназа счет яркости светящегося ореола всегда превышает 1 о Измерял оптическую толщину рассеивающей среды на заданном расстоянии между огнем маяка и наблюдателем, и варьируя в зависимости от оптической толщины оптимальную частоту следования вспышек, можно обеспечить слитность визуального восприятия исходного светового импульса, устранить мерцание огня на фоне ореола и тем самым улучшить качество передачи световых сигналов маяком в рассеивающей среде,Способ реализуют следующим образом, Пусгь при передаче световых сигналов маяком треэуется в рассеивающей среде (например, в ка;,ельном тумане) обеспечить слитность визуального восприятия исходного светового импульса, Для этого необходимо предварительно построить градуироеочный график зависимости 1(т), с помощью которого по измеренному значению оптической толщины тумана между огнем маяка и наблюдателем определяется нужная частота следования вспышек,Для построения градуировочного графика вначале определяют значение Во в условиях наблюдения, а также 1 о по авт,св, йг 951363. Затем при выбранных светотехнических характеристиках огня маяка (силе света, апертуре, диаграмме направленности) устанавливают вид функциональной зависимости Вр(;)в тумане. Полученные результаты используют для нахождения зависимости Вф (т)= Во + Вр (квадрант 1 на чертеже). На основании этой зависимости с помощью известных соотношений Ч(Вф) и ф/) (квадранты 11 и 111) графическим методом строят рабочую кривую Х(т) (квадрант И), которую аппроксимируют.Чтобы найти нужную частоту следования вспышек, достаточно любым из известных методов измерить оптическую толщину тумана на заданном расстоянии между огнем маяка и наблюдателем. Это можно сделать как путем измерения величин, определяющих оптическую толщину - показателя ослабления излучения, микроструктуры тумана (концентрации и функции распределения капель по размерам); так и непосредственным измерением оптической толщины лидарным методом, либо базовым измерителем прозрачности. Последний является наиболее простым. Источник и приемник излучения располагают на заданном расстоянии между огием маяка и наблюдателем. Приемником регистрируют значения световых потоков в отсутствие (Ро) и при наличии (Р) тумана, а значение его оптической толщины т в приближении однократного рассеяния излучения определяют исходя иэ закона Бугера; т= пРоlР. Если обстоятельства не позволяют провести измерения в отсутствие тумана, то значение Ро регистрируют вторым приемником, располагающимся вблизи источника излучения,Пример, относящийся к световой сигнализации аэродромными огнями прожекторного типа ОПРК при ночных условиях (Во = = 10 нт). В отсутствие тумана при этих условиях оптимальная частота следования вспышек 1 О составляет 5 Гц. В однородном тумане, характеризующимся показателем ослабления излучения а= 10 км, на расстоянии от огней= 0,2 км, которое соответствует их дальности видимости по(А) категории сложности посадки самолетов, оптическаятолщина т= а =2,Дляукаэанного значения оптической толщины капель- ного тумана огонь с силой света= 2 30 кд приводит к возникновению яркости светящегося ореола Вг = 10 нт. Чтобы обеспечить слитность визуального восприятия исходного светового импульса с учетом воз никающего в тумане ореола оптимальнуючастоту следования вспышек 1, необходимо увеличить по сравнению с Ьо на 2 Гц, и в итоге она будет составлять 7 Гц.Формула изобретения 10 Способ передачи световых сигналовмаяком по авт, св. %951363, отл и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения функциональной надежности при передаче световых сигналов маяком в рассеивающей 15 среде на заданном расстоянии между огнеммаяка и наблюдателем, измеряют оптическую толщину рассеивающей среды на заданном расстоянии. а оптимальную частоту следования вспышек, формирующих исход ный световой импульс, измеряют в зависимости от оптической толщины согласно соотношению1= 1 О+ в техр(-и т),где 1 - оптимальная частота следования 25 вспышек в рассеивающей среде, Гц;Ь - оптимальная частота следованиявспышек, соответствующая окружающей освещенности, Гц;г- оптическая толщина рассеивающей 30 среды на заданном расстоянии между огнеммаяка и наблюдателя;т, и - соответственно размерная Гц ибезразмерная константы, зависящие от светотехнических характеристик огня маяка 35 (его силы света, апертуры и диаграммы направленности).1674210 Составитель Е. Олен Текред М,Моргентал едактор Н, Химчук Корректор Э. Лончак роизводств омбинат"Патент", г, Ужгород, ул.Гага 101 дательски Заказ 2927 Тираж 305 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Рауиская наб., 4/5