Є ще 10 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ радиолокационного обнаружения зон опасной турбулентности в облаках и осадках, при котором формируют игольчатую диаграмму направленности антенны, излучают последовательность импульсов электромагнитных колебаний в направлении на исследуемый метеообьект, принимают последовательность отраженных импульсов от исследуемого отражающего объема метеообъекта, детектируют каждый отраженный импульс указанной последовательности, измеряют первый информативный параметр продетектированной последовательности импульсов, испытывают сигнал на порог, по результату испытаний принимают решение о наличии опасной зоны и степени опасности, отличающийся тем, что до испытания на порог измеряют второй информативный параметр продетектированной последовательности импульсов, формируют сигнал дискриминантной функции, зависящий от первого и второго информативных параметров, который испытывают на порог.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первый информативный параметр определяют путем осреднения амплитуд продетектированной последовательности отраженных импульсов по всей выборке.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первый информативный параметр определяют как среднее значение модуля разности значений сигнала от смежных или разнесенных на некоторое расстояние отражающих объемов.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первый информативный параметр определяют как модуль разности средних значений первой и второй половины выборки.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первый информативный параметр определяют как среднюю разность значений двух последовательных импульсов, отраженных от одного и того же отражающего объема.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первый информативный параметр определяют как среднее частное от деления значений двух последовательных импульсов, отраженных от одного и того же отражающего объема

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что второй информативный параметр определяют путем измерения интервала корреляции последовательности отраженных импульсов от заданного отражающего объема.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что второй информативный параметр определяют путем измерения межпериодного коэффициента корреляции последовательности отраженных импульсов от заданного отражающего объема.

9. Способ по п. 1,отличающийся тем, что второй информативный параметр определяют путем измерения ширины спектра огибающей последовательности отраженных импульсов от заданного отражающего объема.

10. Способ по пп. 1-9, отличающийся тем, что для измерения первого информативного параметра используют амплитудное детектирование исходной последовательности отраженных импульсов, а для измерения второго информативного параметра используют фазовое детектирование исходной последовательности отраженных импульсов.

11. Способ по пп. 1-10, отличающийся тем, что первый и второй, информативные параметры подвергают такому нелинейному функциональному преобразованию, которое приводит их значения к нормальному распределению.

12. Способ по пп. 1-11, отличающийся тем, что сигнал дискриминантной функции определяют согласно измерительной формуле:

где y(x1, х2) - значение дискриминантной функции;

x1 - значение первого информативного параметра;

x2 - значение второго информативного параметра;

a, b, g, d, e - значения коэффициентов, которые зависят от моментных характеристик распределения нормативных параметров x1 и х2.

13.Способ по пп. 1-12, отличающийся тем, что коэффициенты a, b, g, d, e дискриминантной функции изменяют адаптивно в соответствии с видом характеристик приемного канала, например, при слабых сигналах принимают квадратичность амплитудной характеристики приемника, при средних - ее линейность, а при сильных - логарифмический характер амплитудной характеристики приемника.

14. Способ по пп. 1-13, отличающийся тем, что пороговый уровень изменяют адаптивно, например, в соответствии с отношением сигнал-шум.

15. Устройство для радиолокационного обнаружения зон опасной турбулентности в облаках и осадках, содержащее передатчик, антенну, антенный переключатель и амплитудный детектор, при этом вход/выход антенны подключен к двунаправленной шине принимаемых (излучаемых) электромагнитных импульсов, вход/выход антенного переключателя подключен двунаправленной шиной к выходу/входу антенны, второй вход антенного переключателя подключен к выходу передатчика, а выход - ко входу приемников, выход которого подключен ко входу амплитудного детектора, отличающееся тем, что в него введены селектор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), делитель, измеритель среднего значения мощности, измеритель квадрата значения сигнала, измеритель коэффициента межпериодной корреляции, блок памяти кодов коэффициентов a, b, g, d, e, формирователь дискриминантной функции, блок памяти кода порога и триггер признака опасности, при этом первый вход селектора подключен к выходу амплитудного детектора, второй - к выходу блока управления, а выход - ко входу АЦП, выход которого подключен к первому входу делителя, второй вход которого подключен к выходу блока управления, а выход - к первому входу измерителя среднего значения мощности, второй вход которого подключен к выходу блока управления, первый вход измерителя квадрата среднего значения сигнала подключен к выходу делителя, второй к выходу блока управления, первый вход измерителя коэффициента межпериодной корреляции подключен к выходу измерителя среднего значения мощности, второй - к выходу делителя, третий - к выходу измерителя квадрата среднего значения сигнала, четвертый - к выходу блока управления, первый вход блока памяти кодов коэффициентов a, b, g, d, e подключен к выходу блока управления, второй - к выходу АЦП, первый вход формирователя дискриминантной функции подключен к выходу блока управления, второй - к выходу измерителя среднего значения мощности, третий - к выходу измерителя коэффициента межпериодной корреляции, четвертый - к выходу блока памяти кодов коэффициентов a, b, g, d, e, первый вход блока памяти кода порога подключен к выходу блока управления, второй - к выходу АЦП, первый вход блока порога подключен к выходу формирователя дискриминантной функции, второй - к выходу блока памяти кода порога, а выход к первому входу триггера признака опасности, второй вход которого подключен к выходу блока управления, а выход - к выходу устройства.

Текст

Изобретение относится к радиолокации, в частности, к области метеорологической радиолокации и может быть использовано для обнаружения зон опасной турбулентности (ЗОТ) с целью проводки воздушных судов (ВС) в сложных метеорологических условиях с помощью бортовых метеонавигационных радиолокационных станций (МНРЛС). Известен способ оперативного дистанционного обнаружения ЗОТ, основанный на корреляционной связи между параметрами радиолокационной отражаемости, которая пропорциональна средней мощности отраженного от метеообъекта сигнала, и интенсивностью болтанки, напряженностью электрического поля и другими опасными метеорологическими явлениями [1]. Этот способ включает измерения усредненной на некоторое время мощности эхо-сигнала, по величине которой судят о степени опасности. Известны различные варианты реализации указанного способа [3]. Недостатком этого способа является то, что во многих случаях зоны облаков и осадков, имеющие высокую радиолокационную отражаемость и интерпретирующиеся согласно известному способу как ЗОТ, на самом деле не являются ЗОТ, т.е. достоверность информации о ЗОТ оказывается недостаточной. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является выбранный в качестве прототипа способ радиолокационного обнаружения зон опасной турбулентности в облаках и осадках на основе бинарной классификации, осуществляемый с помощью бортовых МНРЛС с режимом "Контур" [4], "при котором формируют игольчатую диаграмму направленности антенны, излучают последовательность импульсов электромагнитных колебаний в направлении на исследуемый метеообъект, принимают последовательность отраженных импульсов от исследуемого отражающего объема метеообъекта, детектируют каждый отраженный импульс указанной последовательности, измеряют среднее по всей последовательности значение амплитуд продектированных импульсов, испытывают на порог полученное среднее значение амплитуд продетектированных импульсов, в случае превышения порога принимают решение о наличии опасной зоны Недостатком известного способа [4] является невысокая достоверность обнаружения ЗОТ, что вызвано слабой корреляционной связью между непосредственно измеряемым (первичным) информативным параметром - средним значением амплитуд продетектированных импульсов, которое отображает среднюю мощность отраженного сигнала, и косвенно оцениваемыми параметрами турбулентности, характеризующими турбулентн ую опасность метеообъекта, например, среднеквадратической скоростью турбулентных пульсаций (коэффициент корреляции порядка 0,5). Наиболее близким к предлагаемому является устройство для радиолокационного обнаружения опасных для полетов зон в облачности [5], содержащее передатчик, антенный переключатель, антенну, приемник, амплитудный детектор, измеритель средней мощности, измеритель интервала корреляции, формирователь дискриминантной функции и пороговый блок. Недостаток прототипа [5] обусловлен тем, что для оценки второго информативного параметра, содержащего информацию об опасности метеообъекта, в устройство введен измеритель интервала корреляции, что приводит к следующим трудностям: 1. Требуется длительная последовательность отраженных импульсов, например, для оценки интервала корреляции на уровне 0,5 от максимума автокорреляционной функции (АФК) с погрешностью 10% даже при ширине спектра огибающей 500Гц необходимо фиксировать отраженный сигнал в течение 100мс, т.е. получить 100 отраженных импульсов при периоде повторения 1мс (при более узких спектрах, или широких автокорреляционных функциях потребуется более длительная реализации отраженного сигнала). В то же время, если принять, что скорость движения ВС равна 250м/с, то расстояние, пройденное самолетом за время измерения 100мс, окажется равным 25м, т.е. отражающий объем значительно обновится только за счет поступательного движения самолета. Дополнительное обновление отражающего объема произойдет за счет диаграммы направленности антенны (ДНА). Таким образом, декорреляция сигнала в значительной мере будет происходить за счет, их турбулентного перемешивания. Это приводит к снижению достоверности определения опасных для полетов зон, в частности, ЗОТ, 2. При относительно коротком времени измерения (количество импульсов N

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for radiolocation reveal of zones of dangerous turbulence in clouds and precipitations and appliance for its implementation

Автори англійською

Yanovskyi Felix Yosypovych, Beliaevskyi Leonid Stepanovych, Kravchenko Leonid Oleksiiovych, Lypko Vadym Ernestovych, Savchenko Vitalii Volodymyurovych, Tarasov Oleh Anatoliiovych, Khomenko Sergii Volodymyrovych

Назва патенту російською

Способ радиолокационного выявления зон опасной турбулентности в облаках и осадках и устройство для его осуществления

Автори російською

Яновский Феликс Иосифович, Беляевский Леонид Степанович, Кравченко Леонид Алексеевич, Липко Вадим Эрнестович, Савченко Виталий Владимирович, Тарасов Олег Анатольевич, Хоменко Сергей Владимирович

МПК / Мітки

МПК: G01S 13/95

Мітки: зон, здійснення, виявлення, хмарах, опадах, пристрій, спосіб, турбулентності, радіолокаційного, небезпечної

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/18-23317-sposib-radiolokacijjnogo-viyavlennya-zon-nebezpechno-turbulentnosti-v-khmarakh-i-opadakh-ta-pristrijj-dlya-jjogo-zdijjsnennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб радіолокаційного виявлення зон небезпечної турбулентності в хмарах і опадах та пристрій для його здійснення</a>

Подібні патенти