УСТРОЙСТВО ПОИСКА ОБЛАКОВ И МОЛНИЕВЫХ РАЗРЯДОВ Российский патент 2015 года по МПК G01S13/95 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в навигационных и метеорологических системах. Известно устройство поиска облаков и молниевых разрядов, изложенное в книге «Исследования закономерностей пространственного распределения молниевых разрядов в грозовых облаках», автор Бжекшиев Сурджин Лолович, Высокогорный геофизический институт, г. Нальчик, 2002 г., стр. 3-19. В нем с помощью радиолокатора определяется дальность и направление до облаков, в том числе и грозовых. Также с помощью грозопеленгатора определяется направление до молниевого разряда, излучающего широкополосное электромагнитное излучение и имеющее достаточную входную мощность. Это излучение преобразуется в грозопеленгаторе в электрический сигнал. Дальность и направление до облаков с радиолокатора и направление до молниевого разряда от грозопеленгатора могут поступать в блок вторичной обработки, где осуществляется благодаря отождествлению информации о направлении до облаков с радиолокатора с информацией о направлении на молниевый разряд с грозопеленгатора выделение информации о дальности с радиолокатора, представляющей из себя также дальность до молниевого разряда, которая вместе с направлением отображается на индикаторе.

Однако дальность определения молниевого разряда не всегда достаточна. Известно устройство поиска облаков и молниевых разрядов, изложенное в книге «Радиоэлектронная промышленность», ООО ИД «Военный парад», М., 2010, Минаев В.Н., стр. 71-72, 74. Оно может состоять из тех же узлов, что и вышеупомянутый аналог. Однако дальность определения молниевого разряда также не всегда достаточна. С помощью предлагаемого устройства увеличивается дальность определения молниевого разряда. Достигается это введением амплитудного селектора, параллельного анализатора спектров электромагнитного излучения, блока определения количества спектров, преобразователя десятичного кода в двоичный и постоянного запоминающего устройства, при этом выход грозопеленгатора через амплитудный селектор соединен с входом параллельного анализатора спектров электромагнитного излучения, имеющего группу выходов, соединенную через блок определения количества спектров, через преобразователь двоичного кода в десятичный, с группой входов постоянного запоминающего устройства, имеющего группу выходов, соединенную с третьей группой входов блока вторичной обработки.

На фиг. 1 и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - грозопеленгатор

2 - амплитудный селектор

3 - параллельный анализатор спектров электромагнитного излучения

4 - блок определения количества спектров

5 - преобразователь десятичного кода в двоичный

6 - постоянное запоминающее устройство

7 - радиолокатор

8 - блок вторичной обработки

9 - индикатор,

при этом выход грозопеленгатора 1 через амплитудный селектор 2 соединен с входом параллельного анализатора спектров электромагнитного излучения 3, имеющего группы выходов, соединенные через блок определения количества спектров 4, через преобразователь двоичного кода в десятичный 5 с группой входов постоянного запоминающего устройства 6, имеющего группу выходов, соединенную с третьей группой входов блока вторичной обработки 8, имеющего вторую и первую группу входов и группу выходов, соответственно соединенные с группой выходов радиолокатора 7 с группой выходов грозопеленгатора 1 и группой входов индикатора 9.

Работа устройства осуществляется следующим образом

Радиолокатор 7 определяет дальность и направление до движущихся облаков, в том числе грозовых. С помощью грозопеленгатора 1 определяется направление до молниевого разряда, излучающего широкополосное электромагнитное излучение и имеющего достаточную мощность.

Пример конкретного исполнения грозопеленгатора, выделяющего молниевый разряд, и радиолокатора представлен в упомянутом первом аналоге в книге Бжекшиева С.Л. на стр. 3, 10, 11. Излучение от молнии преобразуется в грозопеленгаторе 1 в электрические сигналы. Дальность и направление до облаков с радиолокатора 7 и направление до молниевого разряда от грозопеленгатора поступают в блок вторичной обработки 8, где осуществляется благодаря отождествлению информации о направлении до облаков с радиолокатора 7 с информацией о направлении до сильноточного молниевого разряда с грозопеленгатора 1 выделение информации о дальности с радиолокатора 8, являющейся также и дальностью до молниевого разряда. Кроме того, блок вторичной обработки осуществляет автосопровождение движущихся облаков и определение их скорости перемещения. Информация о дальности и направлении отображается на индикаторе 9. Увеличение дальности до молниевых разрядов и до облаков осуществляется благодаря введению дополнительных узлов. При этом электрический сигнал с выхода грозопеленгатора поступает в амплитудный селектор 2, выделяющий амплитуду, характерную для сигнала от молниевого разряда достаточной мощности. Сигнал состоит из спектров, соответствующих определенным частотам электромагнитных волн. Чем выше частота, тем меньше дальность распространения, что отмечено в книге «Радиотехнические системы», Ю.М. Казаринов, 1990 г, М., Высшая школа, стр. 215. Таким образом, дальность распространения максимальной частоты спектра имеет минимальное значение.

С выхода амплитудного селектора 2 сигнал поступает в параллельный анализатор спектров электромагнитного излучения 3, который с заданной разрешающей способностью выделяет определенное число фильтров.

Пример конкретного исполнения такого анализатора представлен в книге «Радиотехнические системы», М., Высшая школа, Ю.М. Казаринов, 1990 г., стр. 350, 351.

Код с выхода параллельного анализатора, характеризующий количество сработанных фильтров, поступает через преобразователь десятичного кода в двоичный 5 на первую группу входов постоянного запоминающего устройства 6.

В постоянном запоминающем устройстве 6 каждому из значений кодов с преобразователя 5 соответствует определенная дальность, выдаваемая в закодированном виде на вторую группу входов блока вторичной обработки 8. Таким образом, чем меньше количество спектров, тем больше дальность до молниевого разряда. Пример конкретного исполнения блока вторичной обработки представлен в книге «Радиотехнические системы», В.П. Пестряков и другие, 1985 г., стр. 219., а также в патенте №2515291 под названием «Устройство обработки локационных сигналов» (авторы Часовской А.А. и другие). При этом дальность обнаружения молниевого разряда может превышать дальность обнаружения радиолокатором облаков, где может осуществляться этот разряд, так как в блоке вторичной обработки осуществляется автосопровождение инерционным методом на основании ранее известных дальностей. Информация о направленности и дальности до облаков и молниевых разрядов с группы входов блока вторичной обработки 8 поступает на группу входов индикатора для отображения. Таким образом, благодаря увеличению дальности определения молниевых разрядов, увеличивается безопасность полетов и плавания судов, а также обеспечивается своевременное принятие мер предосторожности, особенно при фиксации сильноточных молниевых разрядов.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в навигационных и метеорологических системах. Достигаемый технический результат - увеличение дальности определения молниевого разряда. Указанный результат достигается благодаря тому, что используются амплитудный селектор, параллельный анализатор спектров электромагнитного излучения, блок определения количества спектров, преобразователь десятичного кода в двоичный и постоянное запоминающее устройство, при этом выход грозопеленгатора через амплитудный селектор соединен с входом параллельного анализатора спектров электромагнитного излучения, имеющего группу выходов, соединенную через блок определения количества спектров, через преобразователь двоичного кода в десятичный с первой группы входов постоянного запоминающего устройства, имеющего группу выходов, соединенную с третьей группой входов блока вторичной обработки, имеющего вторую и первую группы входов и группу выходов, соответственно соединенные с группой выходов радиолокатора, группой выходов грозопеленгатора и группой входов индикатора. 1 ил.

Устройство поиска облаков и молниевых разрядов, состоящее из грозопеленгатора, радиолокатора, блока вторичной обработки, индикатора, где первая и вторая группы входов и группа выходов блока вторичной обработки соответственно соединены с группой выходов грозопеленгатора, с группой выходов радиолокатора и с группой входов индикатора, отличающееся тем, что введены амплитудный селектор, параллельный анализатор спектров электромагнитного излучения, блок определения количества спектров, преобразователь десятичного кода в двоичный и постоянное запоминающее устройство, при этом выход грозопеленгатора через амплитудный селектор соединен с входом параллельного анализатора спектров электромагнитного излучения, имеющего группу выходов, соединенную через блок определения количества спектров, через преобразователь двоичного кода в десятичный с первой группой входов постоянного запоминающего устройства, имеющего группу выходов, соединенную с третьей группой входов блока вторичной обработки, имеющего вторую и первую группы входов и группу выходов, соответственно соединенные с группой выходов радиолокатора, группой выходов грозопеленгатора и группой входов индикатора.