Изобретение относитс к анализу состо ни атмосферы оптическими мет дами и может быть использовано дл дистанционного определени прозрачности атмосферы, информаци о которой нужна аэропортовым службам, в м теорологии, дл контрол загр зненности атмосферы и дл прогноза рабо локационных оптических систем и систем оптической св зи. Известен способ определени проз рачности атмосферы путем посылки в атмосферу в нужном направлении опти ческого излучени и приема рассе нного воздухом или объектом в сторону приемника излучени с последующей регистрацией полностью .поступившего на приемник излуМени . Прозрачность атмосферы из формул . , Р(«)А -|f5180°(R)T(R) (1) R дл случа рассе ни излучени сло -, ми воздуха и PiR A T eoVCR) (2) R дл случа отражени излучени от объекта , где P(R) мощность принимаемого сигнала; мощность начального излучени ; рассто ние; А,Ап,- аппаратурные константы; (нГ- коэффициент рассе ни излучени воздухом в направ лении приемника; у 180 - коэффициент отражени излучени объектом в направлении приемника. Однако дл однозначного определени прозрачности атмосферы по формулам (1 ) и (2) требуетс знание параметров А, р. 180° или Ag, :j- 180°. определени аппаратурных констант А и А2 необходимо проведение спациальных калибровочных измерений , а дл , нахождени величин (ж и р ддо вл етс вынужденным исполь зование приблизительных предположеНИИ о рассеивающих свойствах или проведение их измерений другим) независимыми способами. Указанные недостатки ведут к увеличению погрешности определени прозрачности атмосферы. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс способ определени прозрачности атмосферы путем посылки в атмосферу оптического излучени , приема отраженного обратно излучени и суждени о прозрачности атмосферы по положению максимума прин того сигнала, причем посылают линейно пол р изованный световой пучок, из рассе нного в обратном направлении выдел ют депол ризованную компоненту, депол ризованную ком поненту усиливают пропорционально квадрату текущего времени. Операци выделени депол ризованной компоненты вносит в измерени по грешность, кроме того, используетс только часть сигнала, операци усилени принимаемого сигнала пропорционально квадрату текущего времени также вносит дополнительные погрешности . Цель изобретени - повышение точности определени прозрачности атмосферы . Поставленна цель достигаетс тем что согласно способу определени про зрачности атмосферы путем посыпки в атмосферу оптическогоизлучени , при ема отраженного обратно излучени и суждени о прозрачности атмосферы по положению максимума прин того сигнала, посылают непрерывное излу ,j, чение, измер ют распределение интенсивности принимаемого излучени в плоскости изображени освещенного рассейвател и определ ют рассто ние от точки с максимальной интенсивностью до точки, образуемой пересечением фокальной плоскости приема с осью, проход щей параллельно оптической оси зондирующего луча через центр приемного объектива. На чертеже приведена схема, по с н юща суть способа. Передатчиком 1 в атмосферу посылаетс коллимиованный луч 2 с.начальным диаметром и расходимостью 28. Рассе нное атосферой излучение падает на приемый объектив 3 и фокусируетс им в лоскости изображени , проход щей перпендикул рно плоскости чертежа по си Z. Оптические оси передатчика и приемника 5 на чертеже расход тс под углом Ч, они также могут быть параллельными или сходитьс . Участок трассы R R2,освещенный зондирующим лучом 2, отобразитс в плоскости изображени участком Z , а в целом зондируема лучом 2 трасса отобразитс сегментом 6 в плоскости изображени , причем оптической оси Ц будет соответствовать ось Z, котора будет вл тьс осью сим1 етрии сегмента 6. Освещенность площадки Е в зоне сегмента 6 будет определ тьс формулой ( ЛЪ ((e) мощность начальногоизлучегде РО ни ; f5,,(R)коэффициент рассе ни излуче ни воздухом в направлеьЫи приемника; T(R)- прозрачность атмосферы; площадь и фокусное рассто ние приемного объектива;. коэффициент пропускани приемно-передающей систем; - рассто ние между оптическими ос ми приемника и передатчика (т.е. база лидара ). выполнении условий d,7 2Rtg0 PgS|bt(R)T(R)R 4Jri), т.е. освещенностьпр мо пропорциональна произведению fbtf(R)T2(R)R. Данное обсто тельство позвол ет находить коэффициент экстинкции на сравнительно однородных трассах pi|(R) сг const, поскольку из услови (dE/dR)0 умеем пространственна координата соответствует координате точки макс мальной освещенности Ifnoj Св зь между координатами R и Z определ етс поперечным и угловым , увеличением приемной системы и записываетср как 2:.-|-У(Ъ4-Й51П) (1) R Отсюда . 1))-f4sJn 4 zL«-f f . Rmax Таким образом, измер распределение интенсивности принимаемого сфокусированного излучени в плоскости изображени освещенного рассеивател по максимальному сигналу наход т координату . по которой оп редел ют коэффициент зкстинкции d, т.е, поозрачность атмосферы Т(Р) :t6 Ci-, Рассмотрим возможности реализации способа. Услови {k выполнимы, когда используютс лидары с большим диаметром выход щего луча и его малой расходимостью или дл малых рассто ний R. Реальными дл лидаров могут быть вз ты 1м, 2в . Задава сь, например порогом 2Rtge 1 имеем R i 1 км. Отсюда следует, что рабоча , просматриваема лидаром зона составл ет радиус примерно 1 км, а.самлидар, согласно (6), позво л ет определ ть коэффициенты экстинк -ции ,5 , т.е. работать в заму ненной атмосфере. Оценим отношение сигнала к шуму дл рассматриваемого лидара. Зададим следующие типичные дл лидара и атмосферы параметры: ot 0,5 ,|5х, стер.- , м, ,7, ди метр приемного телескопа , м. |Пусть в лидаре используетс лазер с длиной волны Л 9,5 мкм и мощностью ,0 5 Т работающий в непрерывном режиме. Дл Л 0,5 мкм вл етс вполне достижимой порогова мощность фотоприемников Ю ЗвтГц/, Олределим полосу пропускани регистратора йУ 100 Гц. Тогда, если сиг нал регистрируетс с площадки 5д{зададим диаметр регистрирующей диафрагмы А мм), мощность светового сигнала запишетс , как (R) E(R) $д MtJO ( 6) А приведенна к входу приемной системы порогова мсицность фпор ° редел етс , как ) Тогда отношение сигнала к шуму редставитс в виде KR) пор Р„ор Подставл значени приведенных выше параметров в формулу (И ), получим P(R)lnop ,310 r-R«T2. Дл значений , 100, 200, 500 и 1000 м отношение сигнала К шуму составит 13, 117, 213, 39 и iiye соответственно . Из приведенных расчетов видно что мощность полезного сигнала значительно превышает мощность шума. Операци измерени интенсивности принимаемого излучени в плоскости изображени освещенного рассеивател может выполн тьс несколькими способами , например, сканированием фотоприемника с малой приемной апертурбй сканированием малой диафраг.мы, через которую излучение проходит на неподвижный фотоприемник, размещением в плоскости изображени матрицы диафрагм и регистрацией с них сигналов соответствующими фотоприемниками. Таким образом, показана методическа и аппаратурна реализуемость способа . Предлагаемый способ позвол ет упростить методику измерений коэффициента экстинции (т.е. прозрачности атмосфере)) и повысить точность его определени . Формула изобретени Способ определени прозрачности атмосферы путем посылки в атмосферу оптического излучени , приема . отраженного обратно излучени и суж дени о прозрачности атмосферы по положению максимума прин того сигнала ,отличающийс тем, что, с целью повышени точности, посылают непрерывное излучение, измер ют распределение интенсивности принимаемого излучени в плоскости изображени освещенного рассеивател и определ ют рассто ние от точки с мак7
симальной интенсивностью до точки, образуемой пересечением фокальной плоскости приема с осью, проход 100098 8
щей параллельно оптичес1 ой оси зондирующего луча через центр прйе ного объектива.