SU1008683A1 - Радиоакустический способ определени сдвига ветра - Google Patents

Abstract

РАДИОАКУСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СДВИГА ВЕТРА, заключающийс  в том, что излучают вертикально вверх акустический импульс сииусоидальных колебаний, облучают возникающие от акустического импульса неоднородности среды непрерывными электромагнитными колебани ми с ДЛИНОЙ волны, равной удвоенной длине волны акустических колебаний, принимают отраженные от неоднородностей среды электромагнитные колебани , отличающийс  тем, что, с целью -повышени  точности определени  сдвига ветра, измер ют длительность прин того сигнала и вычисл ют модуль градиента скорости ветра в слое от поверхности земли до высоты -Са по формуле 0 где CQ - скорость распространени  акустического импульса; - длительность прин того ш (Л сигнала; i-o длительность прин того сигнала при отсутствии ветра; Ар- эффективна  площадь радиолокационной антенны; . Ад - эффективна  площадь акусти- 2 ческой антенны. . 00 00 00

Description

Изобретение относитс  к метеорол гии и может использоватьс  в авиации дл  предупреждени  об опасных   лени х погоды при взлете и поссщке летательных аппаратов. Известны радиолокационные и акус тические дистанционные бесконтактны способы измерени  профил  ветра Ц Однако такие способы работоспосо ны не при всех погодных услови х. Р диолокч ционный способ может быть ис пользован только при наличии отражающих радиоволны гидрометеоров, а акустический - при наличии интенсив ной турбулентности, рассеиваксцей зв ковую волну. ааиболее близким к предлагаемому  вл етс  ргщиоакустический способ о ределени  сдвига ветра, заключающийс  в излучении в атмосферу в вер тикальном направлении акустического импульса с синусоидальньлм заполнением длиной волны 3(3, измерении скорости распространени  этого, импульса в отдельные моменты времени с помс дью допплеровского ргшиолокатора , непрерывно излучающего когерентные электромагнитные колеба- . ни  с длиной волны Дд , приеме отраженных сигналов и последующем расчете по известной зависимости Данный способ не позвол ет с достаточной точностью измерить сдвихветра . Цель изобретени  - повышение точности определени  сдвига ветра. Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно ргшиоакустическому способу определени  сдвига ветра, заключающемус  в том, что излучают вертикально вверх акустический импульс синусоидальных колебаний, облучают возникаюцие от акустического импульса неоднородности среды непрерывными электромагнитн колебани ми с длиной волны, равной уцзо иной длине волны акустических колебаний , принимают отраженные от неоднородностей среды электромагнитные колебани , измер ют длительность прн м того сигнала и вычисл ют модуль градиента скорости ветра в слое от поверхности земли до высоты tCg по формуле ( где Сд - скорость распространени  акустического импульса; -длительность прин того сигнала; -длительность прин того сигнала при отсутствии ветра; эффективна  площадь радиолокационной антенны; Aq - эффективна  площадь акустической антенны. На чертеже представлена структурна  электрическа  схема устройства, реализуквдего предлагаемый способ. Устройство содержит акустический излучатель 1, передатчик 2 радиолокационной станции, приемник 3 радиолокационной станции, пороговый блок 4 и измеритель 5 длительности. Сущность предлагаемого способа заключаетс  в том, что длительность эхо-сигнала зависит от степени перекрыти  распростран ющегос  в атмосфере акустического импульса диаграммной направленности радиолокатора . Степень этого перекрыти  зависит от высоты и модул  сдвига (градиента) ветра. Таким образом, длительность эхо-сигнала оказываетс  завс щей от модул  сдвига ветра. Интенсивность радиолокационного эхо-сигнала, отраженного от акустического импульса, при наличии переменного с высотой ветра и условии, что (V/CgJ il (где V - скорость ветра, CQ - скорость звука), а условие синхронизма   1/2Ц- выполн етс  точно, можно записать в виде Ubbn.,e..(h)abf, де п - посто нный коэффициент , завис щий от характеристик радиоакустической установки; h - высота зондировани ; IQ интенсивность падающего электромагнитного излучени ; () , размеры радиолокацион а и а ной и акустической антенн соответственно . При наличии больших сдвигов ветра зависимость скорости ветра от высоты в пределах нескольких дес тков етров над уровнем земли можно аппроксимировать выражением V(h)Sgh,(2) где g - вертикальный гргодиент ветра. Счита , что минимально обнаруживаема  интенсивность эхо-сигнала равна Ipiin уравнение (1) с учетом (2) можно записать в виде ткуда можно получить « ь„„-епЬ У -Ч Г 4

Claims (1)

1. РАДИОАКУСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СДВИГА ВЕТРА, заключающийся в том, что излучают вертикально вверх акустический импульс синусоидальных колебаний, облучают возникающие от акустического импульса неоднородности среды непрерывными электромагнитными колебаниями с длиной волны, равной удвоенной длине волны акустических колебаний, при нимают отраженные от неоднородностей среды электромагнитные колебания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения сдвига ветра, измеряют длительность принятого сигнала и вычисляют модуль градиента скорости ветра в слое от поверхности земли до высоты ?-Са по формуле где С_а - скорость распространения акустического импульса; . .

   I - длительность принятого сигнала;

   ^Lo ~ Длительность принятого сигнала при отсутствии ветра;

   Ар- эффективная площадь радиолокационной антенны;

   . Ад - эффективная площадь акустической антенны.