Способ определения среднеинтегрального градиента индекса показателя преломления воздуха

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛГНИЯ СРЕДНЕИНТЕ ГРАЛЬНОГО ГРЯДИЕНТА ИНДЕКСА ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ВОЗРУХА(5/) Изобретение относится к геодезическим измерениям, Цель изобретения - повышение точности определения среднеинтегрального градиента индекса показателя преломления воздуха. Способ основан на получении средне- интегрального температурного градиента иэ опытных измерений на модели и нахождении путей пересчета результатов опыта от модельных определений к натурным. 2 ил., 1 табл. но-строи1 калова во СССР 1, 1987 геодезия 9 особ осуществляют следующим обся к областчи и можетеделении высот Ъъ: звксти эталонные использующивление распрост азерного) луча место в геоавигации, .астро 1 яляется ловы ия. ые эк ны ий систе тем измые угл2) иЬ = еодолитом вер ряют (или координатн ка енитные расстоя (превыше 1- м)о 2еренигдеи н я находятния) Все 2. ИмеЬ Ь, Ь полалэм нэблюген,й иэдругой, находят знэЧОЬ о Ь902ф вызванныхти воздуха с высото вы ю измере г.2 нные иэ 1 р 2: и в коорди(м 1 и (м7лн:й тем м) -пе ВМ 1 фгического на Ф ната по мате виункт;, нэрэ 1 тоэЧоз= "оем плотноскдльным ученныходногоченил и 1 в Аный и с редне., нте грэ локэ псратурны ДИ о Ьг вменен (верт ысота о- сред). 2 су луч ГОсудАРст 8 енный КОмитетПО ИЗОБРЕТЕКИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Нижегородский инженетельный институт им. В.П.(56) Авторское свидетельсй 1453264, кл. С О 11 21/Ассур В.П. и др. ВысшаМ.: Недра, 1979, с. 193-1 Изобретение относит геодезических измерени найти применение в опр оптическими приборами,ми прямолинейное напра ранения оптического (л в атмосФере, что имеет деэии, гидрограФии, н номии, маркшейдерии. Целью изобретения я шение точности определе На Фиг.1 представле периментальных измеаен.разом.Создают из месбазисы. Для этого расстояниях поряд тов (5-6 достаточ Ь находят высоко ким нивелирование стояния Б, от одн гие. По каждому н ют среднюю высоту луча над подстила устанавливают на а 5-10 км ряд пун о), высоты которы очным геометричесОпределяют расго пункта на дру правлению опрсдем 12, оптического щеи поверхностью.3 1,7 С 751 градиентом температуры), что приводит к изменению направлен я оптического луча (рефракции), Одновременно вблизи теодолита производят измерения температуры Т давления Р, и влажности е, воздуха и на основании фор- мулы 10 Показатель степени щ = (1,8 находят как тангенс угла наклона эмпирических графиков к оси абсцисс, послечего согласно (2) находят постоянную .А, величина которой оказалась соответственно равной 4,5; 6,6 15,8. Спомощью полученных данных строят второй график ( фиг.2) в координатах 1 в А(ми 1 в 2 . На основании последнегоимеем и = 1 и Р = 1,35. Теперь согласно (5) получимМ55 75 (7)Х-(м), Ю; Т;П60 0342 - -.;- - (1) г,39,5 Р;Б,получают ряд соответствующих значений среднеинтегрального градиента температуры воздуха2 2 ) 2 ф ,.На основании метеоиэмерений Т и е;, полученных аспирационным .психрометром на высоте около 2 м, находят локальные температурные градиенты воздуха относящиеся к высоте 1 м и характеризующиеся теплофиэичес кие свойства подстилающей поверхности.После этого производят обработку полученных данных с целью установления вида функциональной зависимости25(О7- )Рля этого составляют ряд чисел иэ одновременно измерен(о, /гэ ), и стРоЯт гоафик фУнкции 30(2)2 ( в. системе координатных осей 1 р, (-,д(м 1 Ог, 35 и 1 Ц , откуда получают показатель степени щ, а затем и постоянную= (м (3)40 путем подстановки измеренных значений (" иАналогичным образом в системе коф)-(м 1 ординатных осей 1 р =-р- и 1 Кг ищут связьцто позволяет определить показательстепени и и постоянную А. Тогда изпоследнего соотношения окончательноФполу ают ЯЙА среднеинтегральный градиентаг индекса ппказател преломления определяют по прмулеаЬ Р Г3 Е Т 2=79(О пЗь 2 - А в ;) (6)и7 где Р и Т измерены о натурных условиях.При наличии подобия в характере изменения метеопараметров с высотой на натурном и модельном объектах мож но найти искомый параметр У (а сле 1 г довательно, и среднеинтегральный градиент показателя преломления) на натурном объекте с той же точностью, которая была .достигнута при опытных измерениях на модели (эталонном базисе).Одинаковый тип распределения температуры воздуха с высоой сохраняется в дневное время летом над сушей (неустойчивая термическая стратифика- ция), что свидетельствует о широких возможностях применения способа. В условиях инверсии температуры (ночное время летом, а также над снежным покровом) потребуется новая постановка опытнчх наблюдений для получения соответствующих значений постоянных.Экспериментальные измерения, представленные на фиг, в системе координатных осей 1 ри 1 р-(м-произ 02водил",сь по трем направлениям с высотами визирного луча, равными 3,7; ",5; 11,6 м. и горизонтальными расстояниями соответственно 1; 2 и ,4.4 км. что и позволяет решить поставленную задачу путем подстановки легко измеряемых на натурном объекте параметров , и Е,р в (6).В таблице представлены результаты измерения регулярной составляющей(До) полученной в виде разности тригонометрического и высокоточного нивелирования (измерение 4). Наблюдения были выполнены теодолитом из одного пункта на шесть других (измерения 2 и 3). Измерения производились в дневное время летом. полученной после подстановки (7) в (6).Расчет производили при постоянных значениях метеопараметров Р =1000 мбаР; Т = 293 К; г = Ог 2 К/и, принимая их характерными для ясной теплой погоды в летнее время днем.Получена высокая сходимость измеренных и рассчитанных значений ( несмотря на то, что последние основаны на использовании соотношения (6), исходные данные для получения которого относятся к другому району, 1Расчет геометрического параметра Е р производят по формулесрЕ = - 2, + 2+ 2(2+2,1ЗК где К - число равных отрезков, наакоторе делят расстояниемежду пунктами,высоты 2, Ег, ЕЗ, находят изнерением на профиле местности, который строят по карте.На основе эмпирической номограммы находят разности ЬТ температуры между уровнями 7. и 2 м, а определение градиента производят по Формуле ЬТаОг 200О 1Величину 2 (коэффициент шероховатости подстилающей поверхности) находятс помощью граФика по аргументам Тие;.5Поскольку , в формуле (7) возводится в степень 0,2, то изменения аргумента , относительно слабо сказываются, на изменении функции0 г-Важно при этом не ошибиться в зна ке гЬьО формУла и зоб ре тен ия Способ определения среднеинтегрального градиента индекса показателяпреломления воздуха, включающий измерение на эталонном базисе с заданной высотой среднеинтегрального температурного градиента, температуры ЗО Т и атмосферного давления Р в точкенаблюдения и вычисление искомого градиента, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности,измерения среднеинтеглального теипе ратурного градиента, проводят наъ (м 1по меньшей мере четырех дополнительных эталонных базисах с различной(мсредней высотой Е с .луча над подстилающей поверхностью при разных зна чениях температуры Т; и влажностие; воздуха, вычисляют локальные температурные градиенты, относящиеся к высоте 1 м, после чего находятзначения эмпирических коэФФициентов 45 А, щ и п из уравненийг(И 1 О гО ставитель Ю. Гриневхред Л.Сердюкова ектор И. Самборска дактор О вецкая Йодпис ир КНт СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул.Гагарина, 1 Заказ 263 ИИОИ Гос твенного комитет 113035, Москва, по изобретениям и открытиям