Способ измерения прозрачности атмосферы

АЯ биб".: ноте.-. " .Е A

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (i<) 495627

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.05.73 (21) 1925314/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.75. Бюллетень ¹ 46

Дата опубликования описания 10.03.76 (51) М, Кл, б 01ъ 1/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 551.525.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. М. Аблавский и Б. Я. Двоскин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОЗРАЧНОСТИ АТМОСФЕРЫ

Изобретение относится к области метеорологического приборостроения.

Известный способ измерения прозрачности атмосферы путем зондирования ее световыми импульсами не обеспечивает требуемой точности.

Для повышения точности измерения по предлагаемому способу атмосферу зондируют последовательностью коротких световых импульсов, из каждого принимаемого эхосигнала берут отсчет мгновенного значения в одной точке, причем временное положение точки отсчета относительно момента излучения соответствующего зондирующего импульса изменяют для каждого последующего эхосигнала по сравнению с предыдущим. Полученный отсчет за поминают в аналоговом виде и до прихода следующего эхо-сигнала преобразуют в цифровой код. Вычисление прозрачности производят в цифровом виде.

При этом в процессе измерения, в интервале времени между посылками зондирующих импульсов, осуществляют ступенчатую автоматическую перестройку коэффициента усиления фотоприемника, что позволяет сжать динамический диапазон принимаемого сигнала.

В тех точках, где при максимальном коэффициенте усиления фотоприемника не достигнуто требуемое отношение сигнал/шум, отсчет мгновенного значения берут несколько раз и

2 накапливают. Повторную выборку при уменьшении коэффициента усиления осуществляют также в тех точках, где приемный тракт был перегружен большим уровнем сигнала. В вы5 числитель вместе с отсчетом мгновенного значения сигнала вводят значение коэффициента усиления приемника, при котором был получен этот отсчет.

На фиг. 1 изображена блок-схема прибора, реализующего данный способ; на фиг. 2— графики, поясняющие работу прибора.

Последовательностью тактовых импульсов (фиг. 2, а), вырабатываемых генератором 1, запускают импульсный источник света 2. Од15 новременно тактовые импульсы подают на схему 3 временной задержки и формирования стробирующих импульсов. Рассеянный свет преобразуют фотоприемником 4 в последовательность электрических импульсов (фиг.2, 6).

Сигналы с фотоприемника подают на ключевую схему 5. На другой вход схемы 5 получают стробирующий импульс (фиг.2, в), задержанный в схеме 3 относительно соответствующего тактового импульса на вре25 мя т, которое для каждого последующего импульса больше, чем для предыдущего, на величину шага квантования Лт. В результате на выходе схемы 5 получают отсчеты мгновенных значений сиг30 нала в моменты подачи стробирующих им495627

Фиг. 2 пульсов. Каждый отсчет подают на аналоговый запоминающий элемент б, где он хранится до поступления следующего отсчета. Выходное напряжение запоминающего элемента б (фиг. 2, r) преобразуют в цифровую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя 7.

Как видно из фиг. 2, г, напряжение на входе аналого-цифрового преобразователя остается постоянным в течение периода Т, который может быть выбран достаточно большим по сравнению с шагом квантования Лт. Это позволяет снизить требования к быстродействию аналого-цифрового преобразователя в — раз по сравнению с аналого-цифровым преЛт образователем в реальном масштабе времени.

С выхода преобразователя 7 отсчеты мгновенных значений в цифровой форме подают на вход вычислителя 8 и на схему 9 выделения граничных уровней. Если очередной отсчет вышел за пределы динамического диапазона приемного тракта, то в схеме 9 вырабатывают сигнал, изменяющий коэффициент усиления фотоприемника 4, и вводят значение вновь установленного коэффициента усиления в вычислитель 8. Кроме того, на схему 3 подают сигнал, предписывающий повторить стробирование следующего эхо-сигнала в той же точке.

Если значение отсчета оказывается меньше нижней границы динамического диапазона при наибольшем коэффициенте усиления

4, то зондирование с выборкой в этой же точке повторяют до тех пор, пока не будет достигнуто требуемое отношение сигнал/шум за счет накопления получаемых отсчетов в вы5 числителе 8.

Полученное в вычислителе 8 значение прозрачности выводят на индикатор 10.

Энергия импульсного источника света флюктуирует от вспышки к вспышке. Для уменьше10 ния погрешности измерения энергию измерения каждого импульса измеряют датчиком 11 энергии излучения и подают в вычислитель

8 в качестве поправочного коэффициента.

Формула изобретения

1. Способ измерения прозрачности атмосферы путем зондирования ее световыми импульсами, преобразования рассеянного ат20 мосферой в обратном направлении света в электрический сигнал, с регистрацией дискретных значений сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, излучают последовательность зонди2» рующих импульсов и перед аналого-цифровым преобразователем задерживают каждый из принятых импульсов на время, возрастающее от импульса к импульсу.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, 30 что в зависимости от величины принятого сигнала изменяют коэффициент усиления фотоприемного блока, исключают импульс, по которому производилось изменение усиления, после чего повторяют зондирование,