Устройство для калибровки измерителей дальности до молниевых разрядов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическиеРеспубпмм ц 938235(51) М. Кл. 6 01% 1/18 9 кудврвтееввй кемнтет СССР нф Мелам изобретений н вткрцтнЯДата опубликования описания 25.06.82 Б, В. Семагин, Н. А, файзул и Н, И, Крохинг(7) Заявител РОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ИЗМЕРИТЕЛЕДАЛЬНОСТИ ДО МОЛНИЕВЫХ РАЗРЯДОВ Изобретение относится к метеорологическим приборам, в частности к устройствам для калибровки изьтерителей дальности н пеленга до молниевых разрядов с произвольной ориентацией в пространстве.По основному авт. св. М 775704 известно устройство для калибровки измерителей дальности до молниевых разрядов, содержащее источник питания, делитель напряжения на двух резисторах (постоянном, переменном) и цепь формирования калибровочных импульсов, с емкостью, переключателем, индуктивностью, интеграторы, линейный и квадратичный аттенюаторы, сумматоры 1.В известном устройстве сигналы имитируемой дальности задаются одновременным перемещением движков потенциомет 3ров, при этом получаются сигналы, пропорциональные,с и дЛ Таким образом с выходов сумматоров выдаются импульсы, имитирующие сигналы электрической Е 1(1) и магнитной Нтй) составляющих,электромагнитного поля молниевого разряда (с вертикальной ориентацией) в точке приема.Недостатком известного устройства для калибровки измерителей дальности до молниевых разрядов является низкая достоверность имитации сигналов электрической составляющей поля,. которая не отражает изменения сигнала в зависимости от наклона излучателяЦель изобретения - повышение досто-. верности имитации сигналов электромагнитного поля молниевого разрядаПоставленная мель достигается тем, что в известное устройство, содержащее источннк, питания, делитель напряжения, цепь формирования калибровочных импульсов с емкостью, индуктивностью, переключателем, два интератора, линейный . и квадратичный аттенюаторы, два сумма тора, введены третий и четвертый сумматоры, пять перемножителей, блоки задания пеленга и ориентации, при этом вход блока задания пеленга соединен с3 938 выходом второго сумматора, а выход - с первыми входами третьего и четвертого сумматоров, вторые входы которых через первый и второй перемножители соединены с выходом блока задания пеленга, вторые входы первого и второго перемножителей соединены с выходом блока задания ориентации, соединенного с первыми входами третьего н четвертого перемножителейо соединенных вторыми входами соответственно с линейным и квадратичным аттенюатсрами, выходы ) третьего и четвертого перемножителей соединены с входами первого сумматора, выход, которого соединен. с первыми входом пятого перемножителя, соединенного вторым входом с выходом блока задания ориентации.Для повышения точности местоопределения молниевых разрядов в ближнейзоне из одной точки наблюдения требуется учитывать ариентацию источника разряда. Огклонение молниевого каналаот вертикали вызывает поляризацион Мые ошибки при измерении пеленга идальности в ближней зоне излучения.Вертикальная составляющая РВ источника разряда возбуждает в очке наблю-В дения вертикальную составляющую Еэлектрического ноля и горизонтальнуюсоставляющую Нов магнитного поля, которые ойисываются выражениямиЕ ь): сов ооовОР Ь)оьРЬ)фй РЬОИН ь). " совЮоовОФЬМоЬ). ЩГоризонтальная составляющая Р источника разряда;возбуждает,в точкенаблюдения соответственно Е и Ну ь которые описываются выракениямЮЕ)ь) " совчв)сюсоввв)соос)ь)+Ово)ь)+ы РЮ 1, )ь) Й ОЬфй,;й фй (В 1 вЮ-Чсов 9),(ч)25 Суммарная составляющая Н В(Ь) в ангенне равна н Ь): Есовчв 4 сюв 4 о осо)ь)фй РЬ),И) где Р(Ф) - дипольный момент источника;С - скорость света;К - коеффициевг пропорциональщстиэЮ= ьЧ=агсмпЬй;С,, Я - дюлектрическая проигщае"ф Омость га 5 4Суммарная составляющая вертикального электрического поля имеет вид6 Ь)Е 1 фв ф Ьч)соо Усово 9"Ь),где - М=СОВ"в)Ь ЮООСоставляющие поля, принимаемые вза Фимноперпендикулярными рамочными антеннами, соответственно равны Н(ф) =й,(ЦВ В; Н(Ц:М(ИСж Е:=МИ (ЦввПОСуммарная составляющая Нвантенне равна Н =Нф ИфйЕ(Ц(соф 9+Ч 63 п 9),ю.Оценка пеленга 9 источника разрядаЗЭ определяется по соотношению Н о/НВи равнайг 6-Ч СОВ 6 (д)Оой ЕЧйп 6нм образом, выражения (5)о,(7)в35 (8) о ределяют сигналы на выходах элекЗЭИЧЕСКОЙ И МаГНИТНЫХ аитэнно ОбУСЛОВ-.вленных воздействием поля электрическо-го разряда с произвольной ориентациейв пространстве,На чертеже представлена блок-схемаустройстваПредлагаемое устройство содержитисточник питания, делитель напряженияна двух резисторах (постоянном 1 и переменном 2)о переключатель 3, емкость4, индуктивность 5, интеграторы 6 и 7,линейный аттенюатор 8, квадратичныйаттенюатоР Ов сУмматоРы 10-13 в блок14 задания пеленгао перемножители 15-5 ф 19, блок 20 задания ориентации.Устройство работает следующим . обра.. зомвИ нормальном состоянии емкость 4через замкнутый переключатель 5 заряжена до уровня напряжения, устанавливаемого потенциомеаром 2. Формирование.калибровочного импульса осуществляетсяпаремыканием переключателя 3 в другое9382 5положение, при котором производится разряд емкости 4 через индуктивность 5 и входные сопротйвления первого интегратора 6 и двух сумматоров 10 и 11. Имитационный сигнал формирователя представляет собой вторую производную дипольного момента Р(1). На выходах первого 6 и второго 7 интеграторов получаем сигналы, пропорциональные Р(1), РИ). Линейный 8 и квадратичный 9 аттенюаторы задают сигналы, пропорциональные с и Рсоответственно, и выполненные на потенциомечре.Перемиожители 15, 16, 19, блок задания ориентации 20 и первый сумматор 10 формируют сигнал Е составляющей . поля. Перемножители 15 и 16 производят перемножение сигналов аттенюаторов 8 и 9, фР(Ь) и АР соответственно. на Величину Влияния ориентации излуча+ьч чателя на фазовый спектр сигнала и, таким образом, устанавливают на вы, ходе сигналы согласно выражениям 31 Ъч рФ+ Ч 14 ЧВыходные сигналы перемножителей 15и 16 и калибровочный импульс, про-,порциональный Р" (Ф), суммируют на сумматоре 10 и получают сигнал, соответ- зоствуюший выражению (5). Перемножитель.19 определяет амплитуду сигнала Е(В)Я: "(" содМооеЧ,%Ио35которая задается с помощью перемножителя 19, управляемого блоком 20 заданияориентации излучателя.Формирование сигналов, наводимых вмагнитных антеннах, осуществляется вторым сумматором 11, блоком задания пеленга 14, перемножителями 17 и 18 итретьим, четвертым сумматорами 12и 13. Сумматор 11 формирует сигнал,пропорциональныйРфЬ 1+6 Р Ь 11..Блок задания пйленга 14 преобразует выходлой сигнал сумматора 11 в два,сигнала, величины которых определяютсязначениями сов и во задаваемого утяа пе 50ленга 9 . Перемножители 17 и 18 вмес. те с сумматорами 12 и 13 предназначе-ны рдя формирования сигналов магнитныхантенн с учетом наклона излучателя. Навыходах сумматоров 12 и 13 получают.55. сигналы согласно выражениям (7) и (8).Таким образом, предложенное. устройство позволяет сформировать на выходах 35 6перемножителя 20, сумматоров 14 и 15 имитационные сигналы Е(Н), Н /Н,Н (Ф), наводимые в штыревой йрамочнйх антеннах в соответствии с воздействием электромагнитного поля произвольного ориентированного в пространстве молиниевого разрядаПредложенное устройство является более точным имитатором сигналов электрической и магнитной составляющих электромагнитного поля молниевого разряда на приемных антеннах в точке наблюдения по сравнению с известным, так как позволяет имитировать сигналы от источников электрических разрядов с произвольной ориентацией в пространстве и формировать сигналы магнитной составляющей поля в магнитных взаимноперпеидикулярных рамочных антеннах при воздействии электромагнитного поля произвольно ориентированного источника юлучения, что дает возможность калибровать нэ только дальномеры, но и радиопеленгаторы ближних гроз.фор,мула изобретения Устройство для калибровки измерителей дальности до молниевых разрядовпо авт. св. М 775704, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью ловышеннядостоверности имитации, сигналов электромагнитного поля молниевого разряда,в него введены третий и четвертый сумматоры, пять перемножителей, блоки задания пеленга и ориентации, при этомвход блока задания пеленга соединеН свыходом второго сумматора, а выходс первыми входами третьего и/четверМго сумматоров, вторые входы которыхчерез первый и второй перемножителисоединены с выходом блока задания пеленга, вторые входы первого и второгопвремножителей соединены с выходом блока задания, ориентации, соединенного спервыми входами третьего и четвертогоперемножителей, соединенных вторымивходами соответственно с линейным и квадратичным аттенюаторами, выходы третьего и четвертого перемножителей соединены с входами первого сумматора, вы-.ход которого соединен с первым входомпятого перемножителя, соединенного вторым входом с выходом блока заданияориентации.Источники информации,принятые во внимание при.экспертизе1. Авторское свидетельство СССР, Стец Ред ПодписСССР 458/70 Тираж 7 17 ВНИИПИ Государственюго комитетпо делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж, Раушскаи