Способ определения зон турбулентности в метеорологических образованиях
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ
PECIlYEi JlHH. (192 (12) (521 4 G 01 8 13/95
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3684150/40-23 (22) 02.01.84 (46) 23.09.87. Бюл. ¹ 35 (71) Горьковский научно-исследовательский радиофизический институт и
Высокогорный геофизический институт (72) В.Е.Дудин, С.Н.Рубцов и Б.Х.Тхамоков (53) 621.391.812.61(088.8) (56) Патент США ¹ 4015257, кл. 343-5, 1977.
Теоретические основы радиолокации.
Прд ред. Я.Д.Ширмана, М,: Советское радио, 1970, с. 326-331. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОН ТУРБУЛЕНТНОСТИ В МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ОБРА,ЗОВАНИЯХ, основанный на спектральном анализе отраженных сигналов когерентно-импульсного радиолокатора при работе в режиме кругового обзора для всех элементов дальности исследуемого объема, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения зон турбулентности в исследуемом объеме, спектральный анализ отраженного сигнала для всех элементов дальности проводят при двух различных временах когерентного накопления, сравнивают по ширине спектры скоростей движения отражателей в исследуемом объеме, соответствующие двум различным временам когерентного накопления для одних и тех же элементов дальности, и по разности шири- Я ны спектров принимают решение о наличии зоны турбулентности в определенном элементе дальности.
С:
1230426
730
ВНИИПИ Заказ 4358
Подписное
Тираж
Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 !
Изобретение относится к радиометеорологии и предназначено для определения зон турбулентности в облаках и осадках. б
Целью изобретения является повышение достоверности определения зон турбулентности в исследуемом объеме.
На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего пред в 10 г лагаемый способ при обработке сигналов в когерентно-импульсном радиолокаторе.
Устройство содержит на входе два многоканальных оптических анализато- )б ра 1 и 2 спектра, выходы которых подключены соответственно к входам ограничителей 3 и 4„ Выход ограничителя 3 через ключ 5 подключен к первому входу компаратора 6. Выход ог- 20 раничителя 4 соединен с управляющим входом ключа 5 и с вторым входом компаратора б, на выходе которого вклю— чен индикатор 7. Считывающие растры анализаторов 1 и 2 и растр индикато — 25 ра 7 синхронизированы (связь на чертеже не показана), Способ определения зон турбулентности в метеорологических образованиях осуществляют следующим образом. ЗО
Проводят спектральный анализ отраженного сигнала одновременно для всех элементов дальности исследуемого объема при двух различных временах когерентного накопления для каждого элемента дальности с помощью многоканальных анализаторов 1 и 2 спектра, На выходах анализаторов получают сиг— налы, пропорциональные спектрам ско— ростей движения отражателей для каждого элемента дальности исследуемого объема при соответствующем времени когерентного накопления, Поскольку время т, когерентного накопления ана— лизатора 2 в k раз больше времени
4скогерентного накопления анализатора
1, за время антенна радиолокатора повернется на угол в k раз больший, чем за время 7,, Если турбулентность в исследуемом объеме отсутствует и спектры скоростей движения отражателей в элементах дальности определяют— ся только гравитационным падением отражателей, ширина спектров скоростей движения отражателей в элементах дальности на выходах анализаторов одинакова. При наличии турбулентности в исследуемом объеме спектры скоростей движения отражателей на выходе анализатора 2 шире, чем на выходе анализатора 1.
Сравнивают по ширине спектры, соответств.ующие двум различным временам когерентного накопления для одних и тех же элементов дальности.
Для этого с помощью ограничителей 3 и 4 из огибающих спектров скоростей движения отражателей для каждого элемента дальности формируют прямоугольные импульсы равной амплитуды, Длительность каждого импульса пропорциона,пьна ширине спектра скоростей движения отражателей соответствующего элемента дальности. Импульсы с выхода ограничителя 3 через ключ 5 поступают на вход компаратора 6, При этом ключ открывается лишь на время, ког— да на его управляющий вход поступают импульсы с выхода ограничителя 4.
Осуществляют сравнение длительностей импульсов, поступающих с выходов ключа 5 и ограничителя 4, с помощью компаратора 6, Сигнал на выходе последнего пропорционален разности ширины спектров, соответствующих двум временам когерентного накопления для одних и тех же элементов дальности.
По разности ширины спектров опре— целяют зоны турбулентности в исследуемом объеме. Для этого регистрируют сигнал с выхода компаратора в координатах дальность-скорость с поMoUJbB) индикатора 7. Если спектр ско— ростей отражателей в элементах дальности определяется только гравитационным падением отражателей или горизонтальным ветровым сдвигом, то сигнал на экране индикатора равен нулю„ Наличие сигнала на экране индикатора позволяет сделать вывод о наличии турбулентности в исследуемом объеме,
