Радиолокационный способ определения характеристик скорости ветра Советский патент 1990 года по МПК G01S13/95 

Изобретение относится к радиолокации, а именно к способам определения скорости ветра на трассе, и может быть использовано для оперативной диагностики синоптических процессов.

Целью изобретения является определение угловой составляющей скорости ветра на трассе.

На фиг. 1 приведена схема распо- ложения источников излучения и приемников, образуемых трасс и геометрические величины для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство, реализующее способ, содержит источники 1 и 2 излучения с антенными устройствами, приемники 3 и 4, селекторы 5-8 сигналов, прошедших по разным трассам, блоки 9 и 10 определения положения максимумов взаимно корреляционных функций и вычислитель 1 1.

Способ осуществляют следующим образом.

од оэ со

СП

QD

Трассу облучают сигналом источника, расположенного на одном конце трассы, принимают сигналы в двух точках, расположенных на другом конце трассы и разнесенных на расстояние L поперек трассы, измеряют в течение времени Т флуктуации амплитудных сигналов в первой A.,(t) и второй A(t) точках приема, одновременно облучают ,трассу сигналом второго идентичного источника, разнесенного с первым поперек трассы на расстояние L, принимают сигналы второго источника в первой и второй точках приема, изме- ряют в течение времени Т флуктуации амплитуд сигналов в первой A(t) и второй A(t) точках приемаs определяют, взаимно корреляционные функции.

сигналов на параллельных трассах

Т-

Rp(t - Af (t)A4(t+)dt

о

и пересекающихся трассах Г-

RC(O ™Ј S Aa(t)A3(t+Odt,

а также временные интервалы между

,с их максимумами, и вычисляют

и ,

значения средних за время Т поперечной и угловой составляющих скорости ветра по формулам

« - Ь ,х V р (хМ}

„ 2L , 1 Л и ),

35

)2)3

40

45

- ИФИФ Мпб ,

25,Ср 1 4,i av2-H|zM/s р

) (1 + ч (о) М +

ID -с5 i-c J Jье

D - длина трассы|

Vy - угловая скорость вихря на

трассе, рад/с. Устройство, реализующие способ, работает следующим образом.

Сигналы с выходов источников 1 и 2 облучают тропосферу. Рассеянные сигналы источников поступают на входы приемников 3 и 4, сигналы с выхода приемника 3 подаются на входы селекторов 7 и 8, а сигналы с выхода приемника 4 - на входы селекторов 5 и 6, Селекторы разделяют сигналы, прошедшие по различным трассам. На вход блока определения положения макси

0

0

5

0

35

40

45

мума взаимно корреляционной функции 9 подаются сигналы с выходов селекторов 6 и 7, С выходов блоков 9 и 10 сигналы подаются на вычислитель 11, где производится вычисление отдельно поперечной и угловой составляющих скорости ветра.

В качестве источников излучения могут быть использованы два идентичных передатчика с антенными устройствами, разнесенными поперек трассы на расстояние L, которые излучают .- импульсную электромагнитную энергию с одинаковой частотой излучения, работая, например, с разными частотами повторения излучаемых импульсов, чтобы обеспечить возможность разделения сигналов, на выходе приемников, прошедших по различным трассам.

В качестве приемников могут быть использованы приемно-импулъсные блоки, обеспечивающие прием импульсной электромагнитной энергии в данном диапазоне волн, с антенными устройствами, разнесенными поперек трассы на такое же расстояние, как и антенные устройства передатчиков, На выход приемников подключены селекторы по частоте повторения импульсов источников, на выходы которых подключены устройства выделения огибающих последовательности видеоимпульсов. Медленно меняющиеся флуктуирующие напряжения, соответствующие огибающим сигналам, прошедшим по различным трассам, подаются на входы блоков измерения положения максимумов взаимно корреляционных функций, снимаются значения измеряемых положений максимумов взаимно корреляционных функций и подаются на вычислитель, в качест- ве которого может быть использовано любое счетно-решающее устройство.

Формула изобретения

Радиолокационный способ определения характеристик скорости ветра на трассе, основанный на облучении трассы сигналом первого источника, расположенного на одном конце трассы, приеме сигналов в двух точках, расположенных на другом конце трассы и разнесенных на расстояние L поперек трассы, измерении в них в течение времени Т мгновенных значений амплитуды сигналов А( (t) в первой и A.(t) во второй точках приема, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения угловой составляющей скорости ветра, облучают трассу сигналом второго источника, разнесенного с первым поперек трассы на расстояние L, принимают сигналы второго источника A3(t) в первой и A(t) во второй точках приема, определяют взаимокорреляционные функции сигналов A(t) и A4(t) , Aa(t) и A3(t)s измеряют временные интервалы между их максимумами соответственно и Сси вычисляют значения средних за время Т поперечной и угловой составляющих скорости ветра по формулам

.Lt f X ., fLLt f ч

у.хГм

гяе. НФ

Л 5С Г| 4/ I П А V

+{к; 1+5( с:} J UTe0 6 тт

. - 4 ч ,1 1П1«гi P .

+ тёФ (1+ 5(€;}} J ) ;;

D - длина трассы; -, V, - угловая скорость вихря на

трассе, рад/с; Vft - поперечная скорость ветра.

Изобретение относится к радиолокации, к способам дистанционного определения скорости ветра, и может быть использовано для оперативной диагностики синоптических процессов. Способ заключается в облучении трассы сигналами двух источников, расположенных на первом конце трассы и разнесенных на известное расстояние поперек трассы, приеме этих сигналов в двух точках, расположенных на втором конце трассы и разнесенных на такое же расстояние, как и источники, определении коэффициентов взаимной корреляции на сходящихся и расходящихся трассах, распространении радиоволн и расчете по величинам коэффициентов взаимной корреляции поперечной и угловой составляющих скорости ветра. 2 ил.

Фиг.1