Способ определения скорости радиоволн, распространяющихся земным лучом

(5)5 6 01 Я 13/ САНИЕ ИЗОБРЕТ асп рост радиотехнике овано в геоде определении ов радиогеодеонными систерх ескои паве заны граф странения = 4, 0,7 и 0 а линии св жена функ ма устройс го способа лн, распро ра- ,01 язи опщее способ, со и 2, ретрансляподвижной остоящей из прифильтров 7, 8, 9, ременных задерОсудАРст 8 енный кОмитетО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосьемки и картографии (72) В.П.Глумов, В,П,Майка и А.С.МедовиКОВ(56) Глумов В.П.Основы морской геодезии. М.: Недра, 1983, с. 126-127.Белкина М.Г. Таблицы для вычисления электромагнитного поля в области тени для различных почв, М.: Сов, радио, 1949.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ РАДИОВОЛН, РАСПРОСТРАНЯЮЩИХСЯ ЗЕМНЫМ ЛУЧОМ(57) Изобретение относится к радиотехнике и связи и может быть использовано в геодезии и навигации. Цель изобретения - повышение точности определения скорости и Изобретение относитсяи связи и может быть использии и навигации, а также икоординат подвижных обькзическими и радионавигацмами. Цель изобретения - повышение точности определения скорости и расширение функциональных Возможностей путем определения средних значений диэлектрической проницаемости и проводимости подстилающей поверхности на трассе,На фиг,1 приведены графики зависимости электропроводности ( морской воды от ее температуры т и солености Я; на фиг,2 представлены графики зависимости дополнительной фазы рдсп от расстояния г между расширение функциональных возможностей путем определения средних значений диэлектрической проницаемости и проводимости подстилающей поверхности на трассе. В да н нам способе оп редел ения скорости радиоволн, распространяющихся земным лучом, поставленная цель достигается тем, что излучаются радиоволны двух заданных частот после прохождения ими расстояния известной длины в прямом и обратном направлениях и поступления их в приемное устройство, Затем измеряют их амплитуды и разность фаз по измеренной разности фаз и по отношению амплитуд радиоволн разных частот находят средние значения электрофизических параметров подстилающей поверхности вдоль трассы распространения радиоволн, а искомую скорость распространения каждой из радиоволн на трассе определяют по формулам расчетным путем, 5 ил,излучателем и приемником пр нении радиоволн над сферич ностью Земли; на фиг 3 пока зависимости скорости распро диоволн разной длины при а см/м; на фиг.4 показана схем РГС "Поиск"; на фиг.5 изобра оанльная электрическая схе для реализации предложенно ределения скорости радиово раняющихся земным лучам.Устройство, реализую стоит из базисных станций ционной станции 3 определяемой станции 4, с емников 5 и 6, паласовых 10, измерителей 11, 12, вкек, измерителей 13, 14 амплитуд, вычислителя 15.Устройство работает следующим образом.На берегу в опорных пунктах - пунктах с известными координатами - устанавливают базисные 1, 2 и ретрансляционную 3 станции системы. Пара станций 1-2 образует измерительный канал системы. Станция 3 является вспомогательной и используется для передачи на определенную станцию опорного сигнала, необходимого для организации гетеродиннога фазового способа измерения разности расстояний (г- г) как гиперболической координаты станции 4.Передатчик станции 1 непрерывно излучает колебания частот 11 и 1, а передатчик станции 2 - колебания частот 11+ Жи 6+ Ж Значения частот выбираются такими, чтобы удовлетворялось условие (8), приведенное ниже.Колебания с частотами т 1 и т 1+ Л 1 принимаются приемниками 5, а колебания с частотами 12 и 12+ Ю принимаются приемником 6 подвижной станции 4 (см.фиг,5), На выходе приемника 5 при помощи паласовых фильтров 7 и 8 выделяотся колебания частот б 1 и 1 + Ю соответственно. На выходе приемника 6 при помощи паласовых фильтров 9 и 10 выделяотся колебания частот Г 2 и (2+ Ю соответственно. С выходов паласовых фильтров 7 и 9 колебания частот 11 и 12 подаются на входы измерителя временных задержек 11 и измерителя 13 амплитуд. Измерителем временных задержек 11 выполняется измерение разности Ьг временных задержек д и г сигналов частот 01 и 12 на дистанции г . В измерителе 13 амплитуд выполняется измерение амплитуд сигналов с частотами Х 1 и 12,Информация с выходов измерителя временных задержек 11 и измерителя 13 амплитуд подается в ЭВМ. Аналогичная информация поступает в ЭВМ после обработки сигналов с частотами 13 + Ю и 12+ Ж в идентичных описанных измерителях 12 и 14. В ЭВМ реализован алгоритм вычисления модуля и фазы множителя ослабления по приведенным ниже Формулам (1), (2) и (3) теории дифракции В.А. Фока, На основе приближения значений расстояний г 1 и г в алгоритме реализована также процедура подбора таких значений о, при которых совпадают измеренные и вычисленные па формулам теории дифракции В,А.Фока значения Ж и отношения амплитуд А 1/А 2 = г"1,/(Р 2(. Полученные таким образом точные значения о позволяют определить удое и .точнОе значение скорости по Формуле (4) для каждой из частот так, как это изложенониже,Сущность способа заключается в следующем,5 При распространении радиоволн вдольземной поверхности структура формируемого ими электромагнитного поля можетбыть описана формулойЕ = ЕОР(х,у 1, у, с, . (1)10 где Ео- напряженность поля в данкой точкесвободного пространства;Цх, у 1, у, сд- функция ослабления электромагнитного поля, формируемого радиоволнами, распространяющимися па15 наземным трассам (земными лучами):о есь"ФМ ф ф" с ф"5 ац(сб(с 5 Ф4 620 В формуле (2) обозначеныооэа%К, 1л, - длина радиоволны;25 а - средний радиус Земли, равный 6371км; В = г/а - геоцентрический угол с вершиной в центре Земного вара радиуса а, стягиваемый дугой г на поверхности Земногошара;30 Ь 1,у 1 = и Ь 1 - высота излучателя радиоволн над поверхностью Земли;ее 32у = и Ь - высота приемника над поверхностью Земли;Ейыв е-деепее.трическая проницаемость подстилающей по 40 верхности;в 1 - функция Эйри;Ь - корень характеристического уравнения, щ-в,(ц -о,45 м 1 - первая производная от функцииЭйри.Известно, что функция ослабления Ресть величина комплексная, так как влияниеподстилающей поверхности на структурупаля, создаваемого радиовблнами, распространяющимися земными лучами, проявляется как в уменьшении его амплитуды, так ив измерении фазы;рр Цде (3)Значения(=и рдо при заданных геометрических условиях формирования линийсвязи, т.е, при фиксированных Ь, Ь, и г,являются функциями. величин Я, е и о.Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина аказ 2265 Тираж 375 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5