RU2502083C1 - Способ калибровки и поверки доплеровского радиолокатора профилей ветра - Google Patents
Способ калибровки и поверки доплеровского радиолокатора профилей ветра Download PDFInfo
- Publication number
- RU2502083C1 RU2502083C1 RU2012117950/07A RU2012117950A RU2502083C1 RU 2502083 C1 RU2502083 C1 RU 2502083C1 RU 2012117950/07 A RU2012117950/07 A RU 2012117950/07A RU 2012117950 A RU2012117950 A RU 2012117950A RU 2502083 C1 RU2502083 C1 RU 2502083C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- doppler
- wind
- wind profile
- profile radar
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам калибровки и поверки метеорологических приборов с использованием доплеровского радиолокатора для определения скорости и направления ветра, применяемых как для нужд народного хозяйства, так и для военных целей, например, в артиллерии. Достигаемый технический результат - решение задачи калибровки и поверки доплеровского радиолокатора профилей ветра с использованием современных устройств. Указанный результат достигается тем, что с доплеровского радиолокатора профилей ветра излучают сигнал определенной частоты на устройство переизлучения сигнала, в котором производят доплеровский сдвиг частоты принятого сигнала, затем переизлучают сигнал скорректированной частоты в доплеровский радиолокатор профилей ветра и получают результат калибровки по скорости и высоте прямым измерением, при этом доплеровский радиолокатор профилей ветра и устройство переизлучения сигнала устанавливают стационарно на различных фиксированных расстояниях друг от друга, а изменение доплеровской частоты переизлучаемого сигнала производят в устройстве переизлучения сигнала по сигналу управления в промежутке между условно фиксированными положениями доплеровского радиолокатора профилей ветра. 2 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к способам калибровки и поверки метеорологических приборов с использованием доплеровского радиолокатора для определения скорости и направления ветра, применяемых как для нужд народного хозяйства, так и для военных целей, например, в артиллерии.
В настоящее время разработан комплекс для беззондового определения параметров атмосферы с использованием доплеровского радиолокатора, но способы калибровки и поверки таких комплексов отсутствуют.
Перед авторами стояла задача разработки способа калибровки и поверки доплеровского радиолокатора профилей ветра с получением результата прямым измерением.
Эта задача решена за счет того, что с доплеровского радиолокатора профилей ветра излучают сигнал определенной частоты на устройство переизлучения сигнала, в котором производят доплеровский сдвиг частоты принятого сигнала, затем переизлучают сигнал скорректированной частоты в доплеровский радиолокатор профилей ветра и получают результат калибровки по скорости и высоте прямым измерением, при этом доплеровский радиолокатор профилей ветра и устройство переизлучения сигнала устанавливают стационарно на различных фиксированных расстояниях друг от друга, а изменение доплеровской частоты переизлучаемого сигнала производят в устройстве переизлучения сигнала по сигналу управления в промежутке между условно фиксированными положениями доплеровского радиолокатора профилей ветра.
Техническим результатом предлагаемого способа является решение задачи калибровки и поверки доплеровского радиолокатора профилей ветра с использованием современных устройств.
Заявляемый способ обладает совокупностью существенных признаков не известных из уровня техники для способов подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.
Заявляемый способ, по мнению заявителя и авторов, соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. для специалистов он явным образом не следует из уровня техники, т.е. не известен из доступных источников научной, технической и патентной информации на дату подачи заявки.
Сущность изобретения поясняется с помощью чертежей, где
- на фиг.1 приведена блок-схема реализации способа;
- на фиг.2 - диаграмма проекции вектора скорости ветра.
При измерении параметров ветра доплеровским радиолокатором профилей ветра (ДРПВ), зондирующий СВЧ-сигнал направляется в пространство под определенным углом β к горизонту. При этом зондирование атмосферы в одном цикле измерения проводится на азимутальных углах αN (например: 0°, 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300°, 330°), на которых в момент зондирования ДРПВ останавливают (метод круговых диаграмм). Скорость ветра при каждой остановке вычисляется по формуле:
FдN - доплеровская частота отраженного от метеообразований атмосферы СВЧ сигнала;
λ - длина волны зондирующего СВЧ сигнала;
αN - азимутальные углы, при которых производится зондирование атмосферы;
αв - угол направления скорости ветра относительно направления на север;
β - угол места, под которым производится зондирование атмосферы (задан конструкцией для ДРПВ; cosβ=const).
Дискретность высот, на которых выдаются значения скорости ветра, определяется длительностью зондирующего импульса τ и равна
с - скорость света.
При калибровке и(или) поверке ДРПВ 1 устанавливают его так, чтобы направлять зондирующий СВЧ-сигнал параллельно земле на специальное устройство 2 переизлучения сигнала (УПС), располагаемое на фиксированном расстоянии L от ДРПВ. При этом УПС переизлучает падающий на него СВЧ-сигнал с доплеровским сдвигом частоты соответствующим СВЧ-сигналу при его отражении от метеообразований, движущихся с определенной скоростью. Принимая этот сигнал, ДРПВ выдает значение скорости ветра, которое соответствует доплеровскому сдвигу частоты, заданному в УПС на высоте (H=Lsin β), соответствующей заданному (фиксированному) расстоянию L.
При данном способе УПС выдает набор переизлучаемых частот с доплеровским сдвигом: ± F; ±0,707 F; ±0,5 F; 0, в соответствии с азимутальными углами 0°, 180°; 30°, 150°, 210°, 330°; 60°, 120°, 240°, 300°; 90°, 270°, на которых имитируют остановку ДРПВ при зондировании атмосферы (ДРПВ при этом не вращается).
Так как при данном способе αв=0 (зондирующий СВЧ сигнал направлен прямо на УПС), то формула (1) принимает вид:
Таким образом, задавая УПС различные FдN и условно останавливая ДРПС на соответствующих углах αN, проверяется точность измерения Vв, a размещая ДРПС и УПС на различных расстояниях друг от друга, проверяется точность измерения высоты, на которой измерялась скорость Vв.
Поскольку для измерения скорости и направления ветра методом «круговых диаграмм» достаточно 3-х доплеровских частот, получаемых с 3-х направлений, то для калибровки ДРПВ хватает четырех доплеровских частот, переизлучаемых УПС, а именно: ± F и ±0,5 F. С помощью этих доплеровских частот имитируют отраженный от неоднородностей атмосферы СВЧ-сигнал, приходящий с 6-ти направлений, а именно:
- с направления 0° - +F;
- с направления 60° - +0,5 F;
- с направления 120° - минус 0,5 F;
- с направления 180° - минус F;
- с направления 240° - минус 0,5 F;
- с направления 300° - +0,5 F, что следует из фиг.2.
Данный способ осуществляют по проверочной программе работы ДРПВ с синхронным управлением устройством переизлучения сигналов с работой ДРПВ.
Наблюдая на экране блока управления и отображения информации (БУОИ - на схеме не показан), входящего в состав ДРПВ, за условным положением ДРПВ подают команду (визуально или по радиосвязи) на переключение доплеровской частоты устройством УПС в соответствующий момент времени - в промежутке между условно фиксированными положениями ДРПВ.
После окончания цикла измерения ДРПВ выдает значения:
- скорости ветра, соответствующей частоте F;
- высоты, на которой «измерялась» скорость ветра, Н=L sinβ;
- направления скорости ветра в зависимости от заданной программой начального положения ДРПВ (направление скорости ветра не калибруется).
На предприятии-заявителе разработана конструкторская документация, в которой реализован предлагаемый способ калибровки и поверки. Практическое использование предложенного способа не вызывает сомнений, т.к. нет необходимости в разработке сложных устройств для реализации, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения.
Claims (1)
- Способ калибровки и поверки доплеровского радиолокатора профилей ветра, характеризующийся тем, что с доплеровского радиолокатора профилей ветра излучают сигнал определенной частоты на устройство переизлучения сигнала, в котором производят доплеровский сдвиг частоты принятого сигнала, соответствующий сигналу при его отражении от метеообразования, затем переизлучают сигнал с произведенным доплеровским сдвигом частоты в доплеровский радиолокатор профилей ветра и получают результат калибровки по скорости ветра в соответствии с доплеровским сдвигом частоты, заданным в устройстве переизлучения сигнала, и по высоте, на которой измерялась скорость ветра в соответствии с формулой Н=L sinβ, где β - угол места, под которым производится зондирование атмосферы, L - фиксированное расстояние между устройством переизлучения сигнала и доплеровским радиолокатором профилей ветра, при этом доплеровский радиолокатор профилей ветра и устройство переизлучения сигнала устанавливают стационарно на различных фиксированных расстояниях друг от друга, а изменение доплеровской частоты переизлучаемого сигнала производят в устройстве переизлучения сигнала по сигналу управления в промежутке между условно фиксированными положениями доплеровского радиолокатора профилей ветра.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012117950/07A RU2502083C1 (ru) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | Способ калибровки и поверки доплеровского радиолокатора профилей ветра |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012117950/07A RU2502083C1 (ru) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | Способ калибровки и поверки доплеровского радиолокатора профилей ветра |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012117950A RU2012117950A (ru) | 2013-11-10 |
RU2502083C1 true RU2502083C1 (ru) | 2013-12-20 |
Family
ID=49516618
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012117950/07A RU2502083C1 (ru) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | Способ калибровки и поверки доплеровского радиолокатора профилей ветра |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2502083C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107607910A (zh) * | 2017-08-22 | 2018-01-19 | 北京无线电测量研究所 | 一种风廓线雷达围网及其安装方法 |
CN108007476A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-05-08 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 一种天基干涉成像雷达高度计的干涉定标方法及*** |
RU184784U1 (ru) * | 2018-05-29 | 2018-11-08 | Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения | Устройство переизлучения сигналов |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115980786B (zh) * | 2022-12-20 | 2023-07-25 | 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 | 一种风廓线监测方法及*** |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1122986A1 (ru) * | 1982-10-29 | 1984-11-07 | Институт Экспериментальной Метеорологии | Способ определени сдвига ветра |
US5689444A (en) * | 1995-06-07 | 1997-11-18 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Commerce | Statistical quality control of wind profiler data |
WO2005008284A1 (en) * | 2003-07-11 | 2005-01-27 | Qinetiq Limited | Wind speed measurement apparatus and method |
JP2006133203A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Nec Engineering Ltd | ウィンドプロファイラ・システム |
JP2008014837A (ja) * | 2006-07-06 | 2008-01-24 | Toshiba Corp | レーダ装置とその信号処理方法 |
RU85001U1 (ru) * | 2009-02-27 | 2009-07-20 | Учреждение Российской академии наук Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН | Допплеровский акустический локатор для мониторинга поля ветра и турбулентности в атмосферном пограничном слое |
RU2378615C2 (ru) * | 2006-08-11 | 2010-01-10 | Александр Евгеньевич Тяппо | Устройство для определения сдвига ветра |
RU2449311C1 (ru) * | 2010-09-28 | 2012-04-27 | Учреждение Российской академии наук Институт прикладной астрономии РАН | Способ дистанционного измерения скорости и направления ветра |
-
2012
- 2012-04-28 RU RU2012117950/07A patent/RU2502083C1/ru active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1122986A1 (ru) * | 1982-10-29 | 1984-11-07 | Институт Экспериментальной Метеорологии | Способ определени сдвига ветра |
US5689444A (en) * | 1995-06-07 | 1997-11-18 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Commerce | Statistical quality control of wind profiler data |
WO2005008284A1 (en) * | 2003-07-11 | 2005-01-27 | Qinetiq Limited | Wind speed measurement apparatus and method |
JP2006133203A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Nec Engineering Ltd | ウィンドプロファイラ・システム |
JP2008014837A (ja) * | 2006-07-06 | 2008-01-24 | Toshiba Corp | レーダ装置とその信号処理方法 |
RU2378615C2 (ru) * | 2006-08-11 | 2010-01-10 | Александр Евгеньевич Тяппо | Устройство для определения сдвига ветра |
RU85001U1 (ru) * | 2009-02-27 | 2009-07-20 | Учреждение Российской академии наук Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН | Допплеровский акустический локатор для мониторинга поля ветра и турбулентности в атмосферном пограничном слое |
RU2449311C1 (ru) * | 2010-09-28 | 2012-04-27 | Учреждение Российской академии наук Институт прикладной астрономии РАН | Способ дистанционного измерения скорости и направления ветра |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107607910A (zh) * | 2017-08-22 | 2018-01-19 | 北京无线电测量研究所 | 一种风廓线雷达围网及其安装方法 |
CN107607910B (zh) * | 2017-08-22 | 2020-07-03 | 北京无线电测量研究所 | 一种风廓线雷达围网及其安装方法 |
CN108007476A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-05-08 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 一种天基干涉成像雷达高度计的干涉定标方法及*** |
CN108007476B (zh) * | 2017-11-20 | 2020-05-01 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 一种天基干涉成像雷达高度计的干涉定标方法及*** |
RU184784U1 (ru) * | 2018-05-29 | 2018-11-08 | Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения | Устройство переизлучения сигналов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012117950A (ru) | 2013-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11650291B2 (en) | LiDAR sensor | |
CN106772414B (zh) | 一种提高tof相位法测距雷达测距精度的方法 | |
RU2502083C1 (ru) | Способ калибровки и поверки доплеровского радиолокатора профилей ветра | |
CN106959446B (zh) | 用于车辆的雷达装置及其测量目标的方法 | |
US9001614B1 (en) | System for self-localizing near field data processing | |
CN106501793B (zh) | 校准平板定标体与太赫兹光束夹角的装置和方法 | |
CN103076611A (zh) | 一种利用相干探测激光测速测距的方法及装置 | |
CN107179059A (zh) | 用于确定角误差的方法和光发射设备 | |
CN105044726B (zh) | 一种声学测深仪校准装置及方法 | |
CN103257340A (zh) | 一种利用雷达卫星标定多台地面接收机幅度一致性的方法 | |
RU2013138771A (ru) | Дихотомический мультипликативный разностно-относительный способ определения координат местоположения источника импульсного радиоизлучения | |
RU2540982C1 (ru) | Способ определения координат целей (варианты) и комплекс для его реализации (варианты) | |
RU2459219C1 (ru) | Система встроенного контроля и калибровки моноимпульсной рлс | |
RU2623193C1 (ru) | Устройство для измерения параметров диаграммы направленности антенн | |
CN108107004B (zh) | 窄脉冲激光目标偏振反射特性测试方法 | |
RU2538105C2 (ru) | Способ определения координат целей и комплекс для его реализации | |
RU2012141572A (ru) | Способ определения координат источника радиоизлучения-постановщика ответной помехи и способ определения координат целей, облучаемых постановщиком ответной помехи | |
EP2965108A1 (en) | Measuring device and measuring method for direction finding and direction uncertainty determination | |
Strange et al. | What is the true time range of a GPR system? | |
RU2017104552A (ru) | Однопозиционный корреляционный угломерный относительно-дальномерный способ определения координат местоположения источников радиоизлучения | |
RU2515419C1 (ru) | Способ измерения изменения курсового угла движения источника зондирующих сигналов | |
Kozintsev et al. | Laser correlation method with adaptive choice of measuring base for on-the-fly measurements of wind velocity | |
Carman et al. | A Digital Beamforming Approach for Indoor Passive Sensing | |
RU2584332C1 (ru) | Устройство для определения параметров движения цели | |
US10247843B2 (en) | System and method for measuring the width of a fault on a site to be monitored |