Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОСЛАБЛЕНИЯ НА ЗАДАННОМ УЧАСТКЕ АТМОСФЕРЫ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОСЛАБЛЕНИЯ НА ЗАДАННОМ УЧАСТКЕ АТМОСФЕРЫ

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОСЛАБЛЕНИЯ НА ЗАДАННОМ УЧАСТКЕ АТМОСФЕРЫ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: область оптической локации, может быть использовано для определения профиля коэффициента ослабления атмосферы. Сущность изобретения: с целью повышения точности определения коэффициента ослабления посылку световых импульсов различной длительности осуществляют менее чем из трех точек, заключенных между граничными точками заданного участка атмосферы, вдоль участка, эхо-сигналы принимают от одних и тех же объемов атмосферы и дифференцируют их по длительности импульсов. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2018104
Класс(ы) патента: G01N1/00
Номер заявки: 5049370/10
Дата подачи заявки: 24.06.1992
Дата публикации: 15.08.1994
Заявитель(и): Егоров Александр Дмитриевич; Егорова Ирина Александровна
Автор(ы): Егоров Александр Дмитриевич; Егорова Ирина Александровна
Патентообладатель(и): Егоров Александр Дмитриевич; Егорова Ирина Александровна
Описание изобретения: Изобретение относится к оптической локации и может быть использовано для определения профиля коэффициента ослабления атмосферы.
Известны способы определения профиля коэффициента ослабления на заданном участке атмосферы [1 и 2].
По способу [1] зондирование производится путем посылки в атмосферу светового импульса малой длительности, преобразования рассеянного в обратном направлении света в электрические сигналы и накопления этих сигналов в течение определенного времени в зависимости от общей протяженности исследуемого участка при увеличении усиления принятых сигналов пропорционально квадрату текущего времени, отсчитываемого с момента посылки импульса в атмосферу.
Способ дает возможность определить профиль коэффициента ослабления с недостаточной точностью, поскольку он предполагает постоянство на трассе зондирования отношения коэффициента обратного рассеяния к коэффициенту ослабления, что не выполняется в условиях реальной атмосферы. Кроме того, недостаточная точность способа связана с тем, что с помощью реальной аппаратуры можно осуществить посылку зондирующих импульсов конечной длительности.
По способу [2] профиль коэффициента ослабления на заданном участке атмосферы определяется путем посылки в атмосферу световых импульсов различной длительности и приема излучения, рассеянного в обратном направлении, по измеренным мощностям принятых эхо-сигналов для каждой длительности зондирующего импульса.
Способ дает возможность определить профиль коэффициента ослабления с недостаточной точностью, поскольку он предполагает равенство коэффициентов обратного рассеяния, осредненных по пространственной протяженности импульсов различной длительности, что не выполняется в условиях реальной атмосферы.
Цель изобретения - повышение точности определения профиля коэффициента ослабления на заданном участке атмосферы.
Для этого в способе определения профиля коэффициента ослабления на заданном участке атмосферы, включающем посылку в атмосферу световых импульсов различной длительности и прием для каждой длительности излучения, рассеянного в обратном направлении, посылают зондирующие импульсы из трех или более точек, заключенных между граничными точками заданного участка атмосферы, в направлении вдоль этого участка, измерение мощности эхо-сигналов от одних и тех же объемов атмосферы, дифференцируют измеренные величины мощностей по длительности импульсов, а коэффициент ослабления σ в точке r заданного участка определяют по формуле
σ(r) = ln - ln, где S(riR) =
τ - длительность зондирующего импульса;
ri - точки посылки импульсов;
Р(ri, R) - измеренные мощности от объема атмосферы с координатой R;
А - лидарная постоянная;
f - геометрический фактор;
с - скорость света.
На чертеже изображена схема, реализующая способ для трех точек посылки зондирующих импульсов, расположенными в этих точках лидарами, что возможно для заданных участков [rl , rll ], для которых справедливо линейное приближение σ (r) = a + br, для приближений более высокого порядка требуется осуществлять посылку зондирующих импульсов из большего числа точек.
Измеренные мощности связаны с оптическими характеристиками атмосферы оптико-локационным уравнением
P(ri,R,τ) = f(r-ri)β(r)exp-2 (l)dldr,
(1) где β - коэффициент обратного рассеяния;
l - переменная интегрирования.
Дифференцирование измеренной мощности по длительности импульса (при этом следует учесть, что лидарная постоянная пропорциональна длительности импульса) приводит к более простому соотношению, в котором фигурирует коэффициент β лишь в одной точке R;
= f(R-ri)β(R)exp-2 (r)dr .
(2)
Это обстоятельство позволяет исключить данную неизвестную величину, деля уравнение (2) друг на друга для двух точек посылки зондирующих импульсов. А учет при интегрировании коэффициента σ линейности приближения, рассматриваемого в качестве примера, дает возможность получить для определения неизвестных коэффициентов а, b систему уравнений, записывая их для двух пар точек посылки
(r2-r1)a + r22-rb = ln
(3)
(r3-r1)a + r23-rb = ln
(4)
Следует отметить, что величина σ зависит от переменной r и не зависит от переменной R, поэтому значение R может быть любым в пределах дальности зондирования (рационально также выбрать его вне ближней зоны лидара, где известна функция f(R - ri) = (R - ri-2).
Решение системы уравнений (3) и (4) дает возможность получить для определения коэффициента ослабления формулу
σ(r) = ln - ln.
(5)
Формула изобретения: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОСЛАБЛЕНИЯ НА ЗАДАННОМ УЧАСТКЕ АТМОСФЕРЫ, заключающийся в посылке в атмосферу световых импульсов различной длительности, приеме для каждой длительности излучения, рассеянного в обратном направлении, и в измерении мощностей принятых эхо-сигналов при определении профиля коэффициента ослабления, отличающийся тем, что посылают зондирующие импульсы из трех или более точек, заключенных между граничными точками заданного участка атмосферы, в направлении вдоль этого участка, мощности принятых эхо-сигналов измеряют от одних и тех же объемов атмосферы, дифференцируют измеренные величины мощностей по длительности импульсов, а коэффициент ослабления σ в точке r заданного участка атмосферы определяют по формуле
σ(r) = ln - ln,,
где
S(riR) = ;;
τ - длительность зондирующего импульса;
ri - точки посылки импульсов;
P(ri, R) - измеренные мощности от объема атмосферы с координатой R;
A - лидарная постоянная;
f - геометрический фактор;
c - скорость света.