Способ дистанционного оптического зондирования рассеивающей среды

 

Изобретение относится к оптической локации и решает задачу упрощения зондирования рассеивающей среды Зондирование осуществляют не менее чем по пяти направлениям «ерез обьем, не совпадающий с исследуемым, измеряют сигналы обратного рассеяния по каждому из неколлинеарных направлений и судят об оптических характеристиках среды по измеренным сигналам. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 W 1/00

ГО УДАР<. ГВЕ 1II1ЫЙ КОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕ ТЕ11ИЯМ И ОТКГ ЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

S I =П1г(л) exp — 2f П d11

Il (21) 4 149503/10 (22) 27.06,88 (46), 30.01.91. Бюл, N". 4 (71) Главная геофизическая обсерватория им. А.И.Воейкова (72) А.Д,Егоров (53) 551.508.29 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 966639, кл. С 01 W 1/60, 1982, (54) СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ОПТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ РАССЕИВАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Изобретение относится к оптической локации и может быть использовано для лидарного определения оптических характеристик рассеивающей среды, Цель изобретения — упрощение способа эа счет уменьшения числа точек посылки

i. м пул ьсо в.

На чертеже изображена схема, реализующая предлагаемь и способ.

Для достижения цели по способу дистанционного оптического зондирования рассеивающей среды путем посылки в среду световых импульсов поочередно по неколлинеарным направлениям, измерения углов зондирования, преобразования обратно рассеянных cbàтовых импульсов в электрические сигналы, усиления принятых сигналов с учетом фактора текущего времени, отсчитываемо о с момента посылки, посылают зондирующие импульсы не менее, чем по пяти направлениям через обьем, не сови:. дающий с исследуемым, при увеличении числа неколлинеарных направлений зондирования, измеряют сигналы обратного рассеяния по каждому из неколлинеарных

„„5U„„1624380 А1 (57) Изобретение относится к оптической локации и решает задачу упрощения зондирования рассеивающей среды. Зондирование осуществляют не менее челi по пяти направлениям через обьем, не совпадающий с исследуемым, измеряют сигналы обратного рассеяния по кажрому иэ неколлинеарных направлений и судят об оптических характеристиках среды по измеренным сигналам. 1 ил. направлений и судят об оптических характеристиках среды по измеренным сигналам и величинам углов при числе направлений, начиная с которого отсутствует значимое различие искомых характеристик, найденных для раэличчого количества направлений, На схеме, реализующей предлагаемый способ, приняты следующие обозначения:

Х, Y — координаты исследуемого объема 1;

X0, Yo — координаты обьема 2, через который посылают зондирующие импульсы, используя лидарную систему. осуществляющую посылку зондирующих импульсов вдоль трасс: l>/I — номер трассы зондирования и прием сигналов обратного рассеяния с учетом фактора текущего времени где r (л),П вЂ” показатели обратного рассеяния и ослабления соответственно;

П1 — лидарная постоянная.

По результатам измерений величины S, и углов зондирования с; (углов места) опре1624380

d In SI

d ln S2 хo уо

d In 5з

1"

cos аз SIna i

cos аг sin аг

cos a3 sIn a3, (3) (4) Лз= (6) у,m

d InS1

*о УО

d I>

d In зг

1г !2

In Ss ! xo .уо в!з

d !ПБ4 ! хо .Уо

12 !4

d !и5з хо уо

В 1о з1О rl 2 sin 2 A z cos a 2

cos a2

55 деляют показатель ослабления для случая трех трасс

П =-, (2), 1AI

Лг где Л 1, Л 2 — величины, определяемые выражениями

cosa> sInaI

Лг = cos a2 sin аг

cos а 3 sIn a 3

Затем определяют показатель П для случая пяти трасс

П = — — 1 — + — (х — хо)+ — (Y Y„) I, (5)

1 Л1 Лз Л5

2 Лг Ла Л4 где h,з, Л4 Л5 — величины, определяемые выражениями

cos ai sin a>sln2a> г 2 d InS>

I„,,sin и l

d l1

COS a 2 Sln и 2 Sin 2 и 2 Ix.î,.„oSln иг

2 2 4 Insz

d lz

COS иЗ Sln as Sln 2 иЗ г г б !паз

Ixo yoSIn яЗ

d1з

cos rz4 sin и4 sin 2 и4

2 2 d InS4

I xo,уоs ln и4 г

d 14

cos as stn as sin 2as

z d InSs !,о „,sin è

4 1

cos а2 slnzassln7aI cosa> slna>

cos а2 sin а2в!л 2as cosaz since

cos аз sin абаз!У12аз сосаз slnas

cos ае sin à ° sin 2à4 cosа4 slnа! сов a s sin a s sin 2 a s cos as sin as

cos а! slnz a l sin 2 a I cos a l

cos аз sin assln2rzqcosay

2 2

cos a4 sin a4 sin 2a4Cosa4 г 2

cos их в!и aq sin 2 as cos ay

5

При отсутствии значимого различия между величинами, определяемыми по формулам (2) и (5), по найденному значению судят о показателе ослабления среды, т.е, процесс начинается с 5 направлений, Если имеет место значимое различие между показателями, определяемыми данными формулами, процесс продолжают, выполняя зондирование по направлениям, количество которых равно последовательным нечетным числам. Процесс прекращают при числе, начиная с которого отсутствует значимое различие показателей П, найденных для двух последовательных чисел направлений, При этом учитывают, что формулы (2) и (5) и т.д. представляют собой последовательные частичные суммы кратного ряда

Тейлора, являющиеся приближениями функций П (Х1 У 2), а величина П (Xo, Yo) и частичные производные функции Г1 в точке

Хр, Уо первого и более высокого порядка находятся путем вычисления производной первого и высших порядков от функций InSI по направлениям зондирования 1; и составления систем уравнений, число которых в системе равно числу трасс зондирования.

Формула изображения

Способ дистанционного оптического зондирования рассеивающей среды, включающий посылку в среду световых импульсов поочередно по неколлинеарным направлениям, измерения углов зондирования, преобразования обратно рассеянных световых импульсов в электрические сигналы, усиления принятых сигналов с учетом фактора текущего времени, отсчитываемого с момента посылки,отл ича ю щийс я тем, что, с целью упрощения способа за счет уменьшения числа точек посылки импульсов, зондирующие импульсы посылают не менее чем по пяти направлениям через объем, не совпадающий с исследуемым, при увеличении числа неколлинеарных направлений зондирования измеряют сигналы обратного рассеяния по каждому иэ неколлинеарных направлений и судят об оптических характеристиках среды по измеренным сигналам и величинам углов при числе направлений, начиная с которого отсутствует значимое различие искомых характеристик, найденных для различного количества направлений.

Составитель В. Архипов

Редактор Т, Парфенова Техред М.Моргентал Корректор И. Эрдейи

Заказ 187 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101