Спосіб дистанційного вимірювання вертикальної швидкості вітру радіоакустичним зондуванням атмосфери
Номер патенту: 110446
Опубліковано: 25.12.2015
Автори: Бабкін Станіслав Іванович, Толстих Єлизавета Геннадіївна, Карташов Володимир Михайлович
Формула / Реферат
Спосіб дистанційного вимірювання вертикальної швидкості вітру радіоакустичним зондуванням атмосфери, який полягає у тому, що випромінюють вертикально угору акустичний пакет з синусоїдальним заповненням, опромінюють акустичний пакет електромагнітними коливаннями з довжиною хвилі, удвоє більшою довжини хвилі синусоїдального заповнення акустичного пакета, приймають електромагнітні коливання, розсіяні акустичним пакетом, послідовно перемножують вихідний сигнал радіоприймача з сигналами генератора опорних сигналів, порівнюють поміж собою амплітуди вихідних сигналів корелятора та визначають максимальну із них, опорні сигнали для кореляційного прийому формують у відповідності до функції розсіювання, по максимальному значенню амплітуди вихідного сигналу корелятора визначають значення параметра розстроювання умови Брегга, який відрізняється тим, що випромінюють додаткові акустичні пакети з тим же синусоїдальним заповненням, опромінюють додаткові акустичні пакети електромагнітними коливаннями з тією ж довжиною хвилі, приймають відбиті від них електромагнітні коливання, вимірюють допплерівський зсув частоти електромагнітних сигналів, відбитих від акустичних пакетів, допплерівський зсув частоти електромагнітних сигналів використовують для розрахунку групової швидкості розповсюдження акустичного пакета, по значенню отриманого параметра розстроювання умови Брегга розраховують фазову швидкість розповсюдження акустичного пакета, а по різниці групової та фазової швидкостей розповсюдження акустичного пакета розраховують вертикальну швидкість вітру.
Текст
Реферат: Винахід належить до радіолокаційної метеорології, а саме до радіоакустичних способів вимірювання метеорологічних величин атмосфери. Спосіб дистанційного вимірювання вертикальної швидкості вітру радіоакустичним зондуванням атмосфери полягає у тому, що випромінюють вертикально угору акустичний пакет з синусоїдальним заповненням, опромінюють акустичний пакет електромагнітними коливаннями з довжиною хвилі, удвоє більшою довжини хвилі синусоїдального заповнення акустичного пакету, приймають електромагнітні коливання, розсіяні акустичним пакетом, послідовно перемножують вихідний сигнал радіоприймача з сигналами генератора опорних сигналів, порівнюють поміж собою UA 110446 C2 (12) UA 110446 C2 амплітуди вихідних сигналів корелятора та визначають максимальну із них. Опорні сигнали для кореляційного прийому формують у відповідності до функції розсіювання. По максимальному значенню амплітуди вихідного сигналу корелятора визначають значення параметра розстроювання умови Брегга. Випромінюють додаткові акустичні пакети з тим же синусоїдальним заповненням. Опромінюють додаткові акустичні пакети електромагнітними коливаннями з тією ж довжиною хвилі. Приймають відбиті від них електромагнітні коливання. Вимірюють допплерівський зсув частоти електромагнітних сигналів, відбитих від акустичних пакетів. Допплерівський зсув частоти електромагнітних сигналів використовують для розрахунку групової швидкості розповсюдження акустичного пакета. По значенню отриманого параметра розстроювання умови Брегга розраховують фазову швидкість розповсюдження акустичного пакета, а по різниці групової та фазової швидкостей розповсюдження акустичного пакета розраховують вертикальну швидкість вітру. Винахід дозволяє отримати підвищену точність визначення вертикальної швидкості вітру за рахунок використання двох параметрів прийнятого радіосигналу (амплітуди і частоти) та розподіленого акустичного випромінювача для отримання метеорологічної інформації. UA 110446 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до радіолокаційної метеорології, а саме до радіоакустичних способів вимірювання метеорологічних величин атмосфери, і може бути використаний при складанні короткострокових прогнозів погоди, при метеорологічному забезпеченні екологічного моніторингу атмосфери та безпеки зльоту і посадки літальних апаратів різного призначення, у дослідженнях з фізики атмосфери і таке інше. Відомий спосіб радіоакустичного зондування атмосфери для дистанційної реєстрації вертикального профілю температури повітря (Карташов В.М., Бабкін С.І., Волох А.В., Семеняка А.В., Пащенко С.В., Яценко П.О. Спосіб радіоакустичного зондування атмосфери для дистанційної реєстрації вертикального профілю температури повітря. Патент № 89344. Опубл. 11.01.2010. Бюл. № 1). У способі радіоакустичного зондування атмосфери для дистанційної реєстрації вертикального профілю температури повітря, що полягає у тому, що випромінюють вертикально угору акустичний імпульс з синусоїдальним заповненням, опромінюють акустичний імпульс електромагнітними коливаннями з довжиною хвилі, удвоє більшою довжини хвилі синусоїдального заповнення акустичного імпульсу, приймають електромагнітні коливання, розсіяні акустичним імпульсом, послідовно перемножують вихідний сигнал радіоприймача з кожного рівня траси зондування з сигналом кожного з 1,2,…N генераторів опорних, порівнюють поміж собою амплітуди вихідних сигналів корелятора з кожного рівня траси зондування та визначають максимальний із них, опорні сигнали для кореляційного прийому формують у відповідності до функції розсіювання для кожного рівня траси зондування, по максимальному значенню амплітуди вихідного сигналу корелятора з кожного рівня траси зондування визначають параметр розстроювання умови Брегга q для кожного рівня траси зондування, який використовують для розрахунку температури повітря для кожної точки вертикального профілю температури повітря. Недоліком цього способу є неможливість вимірювання вертикальної швидкості вітру. Відомий спосіб дистанційного вимірювання вертикальної швидкості вітру радіоакустичним 4 зондування (РАЗ) атмосфери (А.С. № 1122986. СССР МКИ G01S 13/95. Способ определения сдвига ветра / М.Ю. Орлов и Б.С. Юрчак. 1984. БИ № 41 (СССР). Суть даного способу є послідовне випромінювання вертикально угору пари когерентних акустичних пакетів з просторовим інтервалом слідування, який дорівнює непарному числу чвертей довжини хвилі електромагнітного випромінювання, вимірюванні потужності сумарного радіолокаційного відбитого сигналу від пари акустичних пакетів та знаходженні значення зсуву вертикальної компоненти швидкості вітру у залежності від співвідношення сумарної потужності прийнятого радіолокаційного сигналу і максимальної амплітуди сумарного радіолокаційного сигналу при синфазному складенні електромагнітних полів, розсіяних від пари акустичних пакетів. При відстані між акустичними імпульсами, яка дорівнює непарному числу чвертей довжини хвилі електромагнітного випромінювання, розсіяні від цих пакетів взаємно компенсуються. У такому випадку сумарне електромагнітне поле на вході антени радіоприймача дорівнює нулю. А при наявності зсуву вертикальної компоненти вітру відстань між парою акустичних імпульсів змінюється, внаслідок чого здійснюється неповна компенсація електромагнітних полів, розсіяних акустичними пакетами, і на вході приймача з'являється сигнал деякої амплітуди, яка залежить від значення зсуву вертикальної компоненти швидкості вітру. Недоліком цього способу є недостатня точність вимірювання вертикальної швидкості вітру через невисоку точність вимірювань малої різниці прийнятих амплітуд, бо, як відомо, амплітудні вимірювання є найменш точними з усіх радіотехнічних вимірювань. В основу винаходу способу дистанційного вимірювання вертикальної швидкості вітру радіоакустичним зондуванням атмосфери поставлена задача забезпечення високої точності вимірювання вертикальної швидкості вітру шляхом використання комбінованого допплерівського і кореляційного - оброблення прийнятих радіосигналів у системі РАЗ з розподіленим акустичним випромінювачем. Ця задача вирішена у такий спосіб. У способі дистанційного вимірювання вертикальної швидкості вітру радіоакустичним зондуванням, який полягає у тому, що випромінюють вертикально угору акустичний пакет з синусоїдальним заповненням, опромінюють акустичний пакет електромагнітними коливаннями з довжиною хвилі, удвоє більшою довжини хвилі синусоїдального заповнення акустичного пакета, приймають електромагнітні коливання, розсіяні акустичним пакетом, послідовно перемножують вихідний сигнал радіоприймача з сигналами генератора опорних сигналів, порівнюють поміж собою амплітуди вихідних сигналів корелятора та визначають максимальну із них, опорні сигнали для кореляційного прийому формують у відповідності до функції розсіювання, по максимальному значенню амплітуди вихідного сигналу корелятора визначають значення параметра розстроювання умови Брегга, згідно з винаходом, випромінюють додаткові акустичні пакети з тим же синусоїдальним 1 UA 110446 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 заповненням, опромінюють додаткові акустичні пакети електромагнітними коливаннями з тією ж довжиною хвилі, приймають відбиті від них електромагнітні коливання, вимірюють допплерівський зсув частоти електромагнітних сигналів, відбитих від акустичних пакетів, допплерівський зсув частоти електромагнітних сигналів використовують для розрахунку групової швидкості розповсюдження акустичного пакета, по значенню отриманого параметра розстроювання умови Брегга розраховують фазову швидкість розповсюдження акустичного пакета, а по різниці групової та фазової швидкостей розповсюдження акустичного пакета розраховують вертикальну швидкість вітру. На фіг. 1 подано структурну схему пристрою для реалізації пропонованого способу. Розглянемо більш докладно пропонований спосіб. При розповсюдженні акустичних хвиль у різних середовищах існують два визначення швидкості цих хвиль: фазова та групова швидкість хвилі (Г.С. Горелик. Колебания и волны. - М.: Государственное издательство физико-математической литературы. - 1959. - С. 172-178). Фазова швидкість розповсюдження акустичних хвиль у реальній атмосфері обумовлюється конкретними значеннями атмосферного тиску, температури і вологості повітря, теплоємностями сухого повітря та водяної пари (Н.Я. Головин. Акустические артиллерийские приборы. Часть I. Физические основы устройства акустических приборов. - М.: Воениздат, 1940. - 410 с.). Ця залежність у загальному вигляді може бути записана у вигляді Ca fa a (1), де Ca - фазова швидкість, fa - частота звукових коливань, що випромінені у атмосферу; a - довжина акустичної хвилі (см. Ультразвук. Маленькая энциклопедия. Гл. ред. И.П. Голямина. - М.: Советская энциклопедия, 1979. - С. 360). А вираз для групової швидкості пакета акустичних хвиль, який звичайно використовується при радіоакустичному зондуванні атмосфери, можна записати у вигляді C Ca Wz (2), де Wz - вертикальна швидкість вітру, яка переносить пакет акустичних хвиль як єдине ціле (см., наприклад, Каллистратова М.А., Кон А.И. Радиоакустическое зондирование.- М: Наука, 1985. - 195 с.). При вимірюванні швидкості розповсюдження акустичного пакета за допомогою допплерівського радіолокатора при вертикальному зондуванні здійснюється вимірювання групової швидкості, що можна записати у відомому вигляді (см. Каллистратова М.А., Кон А.И. Радиоакустическое зондирование.- М.: Наука, 1985. - 195 с.). fd , (3) 2 де fd - частота допплерівського зсуву електромагнітних сигналів, - довжина хвилі C електромагнітного випромінювання. При кореляційній обробці сигналів системи радіоакустичного зондування для добування даних про метеорологічні величини інформаційним параметром є параметр розстроювання умови Брегга q 2 a . У процесі радіоакустичного зондування атмосфери і вертикальному розповсюдженні акустичного пакета амплітуда електромагнітних коливань, відбитих акустичним пакетом, залежить від технічних параметрів апаратури радіоакустичного зондування, заданої висоти зондування та ряду метеорологічних величин, значення яких створюють наявну метеорологічну ситуацію (см. Каллистратова М.А., Кон А.И. Радиоакустическое зондирование.М.: Наука, 1985. - 195 с). Фазова швидкість (1) залежить від довжини акустичної хвилі в атмосфері, а довжина цієї хвилі при РАЗ може бути знайдена за допомогою кореляційної обробки сигналів, знайшовши параметр розстроювання Брегга q , залежного від a (оскільки - const) та використавши вираз Ca 45 50 55 2f a , 4f q c де f - частота електромагнітного випромінювання, c - швидкість розповсюдження електромагнітних хвиль (В.М. Карташов, А.В. Волох, В.В. Радионова. Тела неопределенности зондирующих сигналов систем радиоакустического зондирования атмосферы. - Радиотехника. Всеукр. научн.-техн. сб. Вып. 150. - 2007. - С. 94-99.) Як доведено у роботі (Прошкин Е.Г., Карташов В.М., Бабкин С.И., Волох А.В. Современное состояние, проблемы и перспективы систем радиоакустического зондирования. - Радиотехника. Всеукр. научн.-техн.сб. - 2010. Вып. 150. С. 5-16) найбільший вплив на зменшення амплітуди прийнятих радіосигналів при РАЗ атмосфери спричиняє горизонтальний вітер, який виносить пакет акустичних хвиль з діаграм скерованості радіоантен. Цей природний фактор спотворює залежність параметра q , що є інформаційним параметром при використанні кореляційного оброблення прийнятих сигналів, від амплітуди цих сигналів. Для усунення впливу 2 UA 110446 C2 5 10 15 20 25 горизонтального вітру на визначення параметра q можна здійснити синхронне випромінювання ряду акустичних пакетів за допомогою розподіленого акустичного випромінювача. Такий випромінювач являє собою декілька модулів, живлення яких ведеться одним потужним джерелом; модулі розміщені один від одного на певній відстані на прямій або кривій лінії (Прошкин Е.Г., Карташов В.М., Бабкин С.И., Волох А.В. Современное состояние, проблемы и перспективы систем радиоакустического зондирования. - Радиотехника. Всеукр. научн.-техн.сб. - 2010. Вып. 150. С. 5-16). Кількість таких модулів залежить від заданої кількості точок вимірювання вертикальної швидкості вітру на трасі зондування. При використанні такого розподіленого акустичного випромінювача акустичні пакети послідовно вносяться горизонтальним вітром у діаграми скерованості антен радіоканалу, а відбитий радіосигнал на виході приймача являє собою групу імпульсів амплітуди напруги, кількість яких відповідає кількості застосованих модулів (при достатньому енергетичному потенціалі системи РАЗ), а форма огинаючої лінії цієї групи імпульсів, побудованої по їх максимальним значенням, обумовлюється лише залежністю їх амплітуди від параметра q . Розрахунок значень вертикальної швидкості вітру проводиться для тих точок траси зондування, яким відповідає часове положення максимуму амплітуди чергового імпульсу групи, починаючи з першого. Часове положення цих імпульсів визначається шляхом перебору значень числового масиву амплітуд відбитих сигналів за допомогою ЕОМ або шляхом використання аналогового пікового детектора, який у момент досягнення максимального значення амплітуди чергового імпульсу відбитого сигналу видає на вхід комп'ютера імпульс запуску програм допплерівського та кореляційного оброблення сигналів. Згідно з пропонованим способом для заданої точки (висоти h ) траси зондування за допомогою допплерівського оброблення знаходять допплерівський зсув частоти прийнятого радіосигнал fd , отримане значення допплерівського зсуву використовують для розрахунку fd (5), за допомогою кореляційного оброблення 2 2f a знаходять q та розраховують значення фазової швидкості пакета Ca (6), а значення 4f e q c групової швидкості акустичного пакета - C a вертикальної швидкості вітру отримують за формулою Wz C C a 30 35 40 45 50 fd 2 2f a . (7) 4f q c Реалізація запропонованого способу здійснюється у такий спосіб. Реєстрацію вертикального профілю температури повітря проводять за допомогою системи радіоакустичного зондування. При цьому вертикально угору випромінюють акустичні пакети з однаковою частотою синусоїдального заповнення за допомогою розподіленого акустичного випромінювача; модулі акустичного випромінювача розміщуються на поворотній металевій фермі на відстані R, наприклад, 1 м один від одного та механічно з'єднані, причому сама ферма орієнтується відносно горизонтального вітру так, що останній в ряду модуль розміщений у напрямку, звідки дме вітер. Перший же модуль розміщується між антенами радіоканалу посередині. Акустичні пакети опромінюють електромагнітними коливаннями. Параметри акустичних пакетів - частоту синусоїдального заповнення fa , тривалість та період повторення формують за допомогою звукової карти персонального комп'ютера. Значення цих параметрів вибирають у такий спосіб, щоб умова Брегга виконувалась на перший точці траси зондування. Для цього термометром вимірюють приземну температуру повітря Т на рівні верхнього зрізу акустичної антени, далі розраховують швидкість звуку за наближеною формулою C a 20 T (см., наприклад, Каллистратова М.А., Кон А.И. Радиоакустическое зондирование. - М.: Наука, 1985. - 195 с.) і довжину акустичної хвилі a , необхідної для виконання умови Брегга на цьому рівні для заданої довжини хвилі електромагнітного коливання системи радіоакустичного зондування за модифікованою формулою (1) - a Ca / f a . Відбиті від акустичного пакета, що знаходиться на першій точці (висоті h 1 ) траси зондування, електромагнітні коливання приймають, підсилюють, з вихідного сигналу радіоприймача виділяють та підсилюють сигнал допплерівського зсуву частоти f d1 , який подається на аналоговий піковий детектор, з якого надходить імпульс запуску програм персонального комп'ютера для допплерівського та кореляційного оброблення сигналів, перетворюють аналоговий сигнал допплерівського зсуву частоти у цифровий (за допомогою 3 UA 110446 C2 5 аналого-цифрових перетворювачів), та обчислюють (наприклад, методом швидкого перетворення Фур'є -ШПФ) значення частоти допплерівського зсуву f d1 , яке використовують для розрахунку групової швидкості акустичного пакета C1 на заданій висоті h 1 . Одночасно з допплерівським обробленням перемножують цей вихідний сигнал радіоприймача з сигналом генератора опорних сигналів, порівнюють поміж собою амплітуди вихідних сигналів корелятора та визначають максимальний із них, опорні сигнали для кореляційного прийому формують у відповідності до функції розсіювання, по максимальному значенню амплітуди вихідного сигналу корелятора визначають значення параметра розстроювання умови Брегга q1 та розраховують значення фазової швидкості акустичного пакета 10 20 25 30 35 40 45 50 55 2f a , а значення вертикальної 4f q1 c швидкості вітру отримують за формулою (7) Wг C1 Ca1 15 C a1 f d1 2 2f a . 4f q1 c Розрахунки частоти допплерівського зсуву та значення параметру розстроювання умови Брегга q для наступних точок вертикального профілю вертикальної швидкості вітру виконуються за командами, які формує персональний комп'ютер, на який, у свою чергу, надходить імпульс запуску програм допплерівського та кореляційного оброблення сигналів від аналогового пікового детектора, який генерує такий імпульс при появі чергового максимуму амплітуди відбитого сигналу. Комп'ютер же задає - при необхідності - кількість зондувань (тривалість часу необхідного осереднення одиничних профілів вертикальної швидкості вітру, що традиційно для вимірювань у метеорології) та термін виводу профілю на екран монітора або до зовнішніх засобів відображення метеорологічної інформації. Розглянемо пристрій для реалізації пропонованого способу. Структурна схема пристрою наведена на фіг. 1. Пристрій містить передавач акустичний 1, вхід якого підключено до першого виходу комп'ютера персонального 2, вихід передавача акустичного 1 підключено до входу антени акустичної 3, яка складається з 1…N механічно з'єднаних модулів, а другий вихід передавача акустичного 1 підключено до першого входу комп'ютера персонального 2, радіопередавач 4, перший вихід якого підключено до входу антени радіопередавача 5, а другий - до першого входу радіоприймача 6, до другого входу радіоприймача 6 підключено вихід антени радіоприймача 7, перший вихід радіоприймача 6 підключено до підсилювача допплерівських частот 8, другий вихід радіоприймача 6 підключено до першого входу корелятора 9, а третій вихід - до входу аналогового пікового детектора 10, вихід якого підключено до другого входу комп'ютера персонального 2, генератор опорних сигналів 11, вхід якого підключено до другого виходу комп'ютера персонального 2, а вихід - до другого входу корелятора 9, вихід корелятора 9 підключено до входу компаратора 12, вихід якого підключено до третього входу комп'ютера персонального 2, інтерфейс 13, перший вхід якого підключено до виходу підсилювача допплерівських частот 8, а другий вхід - до четвертого виходу комп'ютера персонального 2, а вихід інтерфейсу 8 підключено до третього входу комп'ютера персонального 2. Робота пристрою. Перед зондуванням у персональний комп'ютер 2, програма роботи якого має шість підпрограм: підпрограму зондування (проведення одиничного вимірювання на заданій висоті чи реєстрація вертикального профілю), підпрограму формування акустичного пакета, підпрограму допплерівського оброблення сигналів, підпрограму кореляційного оброблення сигналів, підпрограму ШПФ та підпрограму розрахунків вертикальної швидкості вітру по даних допплерівського та кореляційного оброблення прийнятих радіосигналів, вводяться дані: про дату та час зондування, довжину електромагнітної хвилі, тривалість та період повторення акустичних пакетів, кількість рівнів (по числу N задіяних модулів акустичної антени 3) вимірювання вертикальної швидкості вітру на трасі зондування та значення приземної температури повітря. Радіопередавач 4 генерує неперервні коливання високої частоти з високою стабільністю та заданою потужністю, які подаються на вхід антени радіопередавача 5, де перетворюються у електромагнітні коливання та випромінюються вертикально угору. За командою "Пуск" персональний комп'ютер 2 за допомогою звукової карти генерує акустичний пакет заданої тривалості та заданим періодом повторення, який подається на вхід передавача акустичного 1, у якому звукові коливання підсилюються до заданої потужності і з виходу якого подаються на 1…N модулів антени акустичної 3, за допомогою якої електричні коливання звукової частоти перетворюються у потужні акустичні коливання, які випромінюються у напрямку зондування атмосфери. Відбиті від акустичного пакета, який знаходиться на 4 UA 110446 C2 5 10 15 20 25 30 35 початковому рівні траси зондування, електромагнітні коливання за умови Брегга антеною радіоприймача 7 перетворюються у електричні коливання, надходять на вхід радіоприймача 6, де за допомогою частки потужності коливань радіопередавача 4 виділяється сигнал допплерівського зсуву частоти цих коливань, який підсилюється у підсилювачі допплерівських частот 8 та у цифровій формі подається на вхід інтерфейсу 8 і, далі, за на вхід персонального комп'ютера 2 для обчислення значень частоти допплерівського зсуву f d1 , наприклад за методом ШПФ. Вихідні сигнали радіоприймача 6 з другого виходу подаються на вхід корелятора 9, на другий вхід якого подаються сигнали генератора опорних сигналів 11, які формують у відповідності до функції розсіювання по командах комп'ютера персонального 2. Компаратор 12 порівнює поміж собою амплітуди сигналів, які надходять на його вхід з виходу корелятора 9 та визначає максимальну з них. По максимальному значенню амплітуди вихідного сигналу компаратора 12 комп'ютер персональний 2 визначає значення параметра розстроювання умови Брегга q1 . Вихідні сигнали радіоприймача 6 з третього виходу подаються до входу аналогового пікового детектора 10, який у момент досягнення максимального значення амплітуди чергового імпульсу відбитого сигналу видає на вхід комп'ютера 2 імпульс запуску програм допплерівського та кореляційного оброблення сигналів. Надалі комп'ютер персональний 2 по значеннях f d1 і q1 та з використанням формул (5), (6) і (7) розраховує одиничне значення вертикальної швидкості вітру, після чого комп'ютер 2 генерує команду "Стоп" для системи радіоакустичного зондування. При необхідності реєстрації висотного профілю вертикальної швидкості вітру після виконання розрахунків вертикальної швидкості вітру на всіх заданих рівнях траси зондування, відповідно до числа задіяних модулів акустичної антени 3, комп'ютер 2 генерує команду "Стоп" для системи радіоакустичного зондування і видає одиничний вертикальний профіль вертикальної швидкості вітру на монітор або на інший засіб відтворення метеорологічної інформації. Таким чином, одночасне використання допплерівського та кореляційного оброблення прийнятих сигналів системи РАЗ з розподіленим акустичним випромінювачем дозволяє підвищити точність вимірювання вертикальної швидкості вітру. Окрім того, є можливість синхронної реєстрації вертикального профілю температури повітря з підвищеною точністю, використавши для розрахунку температури значення фазової швидкості розповсюдження акустичного пакета, яке не залежить від вертикальної швидкості вітру, або скорегувавши значення групової швидкості розповсюдження акустичного пакета шляхом введення в формулу (2) отриманого значення вертикальної швидкості вітру (зі своїм знаком). Одночасно можливе вимірювання горизонтальної швидкості вітру за даними про часовий інтервал між появою суміжних максимумів амплітуди відбитих сигналів та просторового рознесення сусідніх модулів згідно з виразом Wx R , де t - часовий інтервал між появою суміжних максимумів амплітуди t відбитих сигналів. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 50 55 Спосіб дистанційного вимірювання вертикальної швидкості вітру радіоакустичним зондуванням атмосфери, який полягає у тому, що випромінюють вертикально угору акустичний пакет з синусоїдальним заповненням, опромінюють акустичний пакет електромагнітними коливаннями з довжиною хвилі, удвоє більшою довжини хвилі синусоїдального заповнення акустичного пакета, приймають електромагнітні коливання, розсіяні акустичним пакетом, послідовно перемножують вихідний сигнал радіоприймача з сигналами генератора опорних сигналів, порівнюють поміж собою амплітуди вихідних сигналів корелятора та визначають максимальну із них, опорні сигнали для кореляційного прийому формують у відповідності до функції розсіювання, по максимальному значенню амплітуди вихідного сигналу корелятора визначають значення параметра розстроювання умови Брегга, який відрізняється тим, що випромінюють додаткові акустичні пакети з тим же синусоїдальним заповненням, опромінюють додаткові акустичні пакети електромагнітними коливаннями з тією ж довжиною хвилі, приймають відбиті від них електромагнітні коливання, вимірюють допплерівський зсув частоти електромагнітних сигналів, відбитих від акустичних пакетів, допплерівський зсув частоти електромагнітних сигналів використовують для розрахунку групової швидкості розповсюдження акустичного пакета, по значенню отриманого параметра розстроювання умови Брегга розраховують фазову швидкість розповсюдження акустичного пакета, а по різниці групової та фазової швидкостей розповсюдження акустичного пакета розраховують вертикальну швидкість вітру. 5 UA 110446 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюBabkin Stanislav Ivanovych, Kartashov Volodymyr Mykhailovych
Автори російськоюБабкин Станислав Иванович, Карташов Владимир Михайлович
МПК / Мітки
МПК: G01S 13/95
Мітки: вітру, атмосфери, зондуванням, спосіб, вертикальної, вимірювання, дистанційного, швидкості, радіоакустичним
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-110446-sposib-distancijjnogo-vimiryuvannya-vertikalno-shvidkosti-vitru-radioakustichnim-zonduvannyam-atmosferi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб дистанційного вимірювання вертикальної швидкості вітру радіоакустичним зондуванням атмосфери</a>
Попередній патент: Спосіб визначення домішок оксиду свинцю(іі) в важкорозчинних солях свинцю(іі)
Наступний патент: Система автоматичного керування просторовим рухом підводного апарата
Випадковий патент: Багатомісна упаковка для харчових продуктів