Способ измерения атмосферной рефракции Советский патент 1990 года по МПК G01N21/41 G01W1/00 

Изобретение относится К атмосфер- ной оптике и может быть использовано для определения атмосферной рефракции.

Целью изобретения является повышение точности измерения рефракции при неоднородном градиенте дизлект- рической проницаемости вдоль трассы,

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит источники 1-3 оптического излучения, формирующие пучки заданной формы и размера,, полупрозрачные пластины 4 и 5, приемные оптические системы 6 и 7 и изме-. рители 8 и 9.

Согласно способу излучения источников 1 и 2, сформированные передающими оптическими системами в пучки, проходят через измерительную трассу и принимаются оптической системой 6, которая строит изображение оптических источников 1 и 2. Угловое положение оптических изображений пучков от ис- точников 1 и 2 определяется измерителем 9. Оптическое излучение источника 3, сформированное передающей оптичес- кой системой в пучок, проходит через полупрозрачную пластину 5, измерительную трассу, полупрозрачную пластину 4 и принимается оптической системой 7, которая строит оптическое изображение источника 3. Угловое положение .изображения пучка от источника 3 определяется при помощи, измерителя 8, например теодолита. Измеряя угловые положения оптического изображения источо:

Si

Ю5

НИКОВ 1-3 излучения соответственной, Gj. G относительно опорного направления, например горизонта, определяется угол рефракции и истинное угло- :юе положение источника, которые рас- 1:читываются по формулам

ioi

(l-t-Pa)G - (I+PZ.) 4. 1 ГГ 77р 5 Э

2(Р5 - Р, )

fV (1-Pi)G, - (l-Pj,) 1л;- JH.- -- J

нет

де Р

2(Р, - Р)

- параметры источников излучения, при этом для источ1 НИКОВ 1 и 2

I

IP, « RL(I I 5/Fil,.

PI 1 +2(1-z/F,-)2 + а /а|;

где. Qj ka./z; а , F;, а,,.;- соот нетственно радиусы пучка, кривизны иолнового фронта и когерентности на выходной апертуре источника;

I Z - длина трассы;

I k

Д - длина волны. Для дополнительного источника 3

:злучения Р 1. Согласно способу

1ополнителъное излучение может пред тайлять собой коллимированньй пучок и расфокусированный с параметром 5J 2г 2.

Формула изобрете ни

1, Способ измерения атмосферной 1)ефракции, включающий пропускание ч атмосферу вдоль трассы излучени оптических источников, отлича- 1) друг от -друга napaMeiipOM

0

5

0

с

5

Р 9: (1 ; z/Fi) ,

l + fO-z/F;) + af/a|;

i 1 2 2

где О.; ka. /z; aj , F,, a ; - соответственно радиусы пучка, кривизны волнового фронта и когерентности на выходной апертуре источника;

Z - длина трассы; . k 2 и / ;

И - длина волны .излучения, причем излучения оптической системой и измерение углового положения источников, по которому судят о величине рефракции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения при неоднородном градиенте диэлектрической проницаемости вдоль трассы, навстречу первым двум излучениям по той же трассе через атмосферу пропускают дополнительное из- лучение с параметром.Р, 1, принимают его в месте расположения первых двух источников дополнительной оптической системой и измеряют его угловое положение, а о величине рефракции судят по угловому положению всех трех источников,

2,Способ по п, 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что дополнительное : излучение представляет собой коллимированньй пучок.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительное излучение представляет собой расфокусированный пучок с параметром Q. Ь

Г 2. .

Изобретение относится к атмосферной оптике и предназначено для измерения рефракции в атмосфере на протяженных трассах. С целью повышения точности измерения, особенно на трассах с переменным градиентом диэлектрической проницаемости, измерение производят путем пропускания через атмосферу двух пучков источников оптического излучения, отличающихся друг от друга параметром P_I=[Ω_I(1-Z/F_I)]/[1+Ω_I(1-Z/F_I)²+A_I/A_KI], I=1,2, ГДЕ Ω₁=KA_I/Z, A_I, F_I, A_KI=радиусу пучков, кривизны волнового фронта и когерентности на выходной апертуре источника соответственно, Z - длина трассы, K=2φ/λ, λ - длина волны излучения, навстречу им по той же трассе пропускают третий пучок с параметром P₃=1. С помощью приемных оптических систем измеряют угловое положение каждого из трех изображений пучков на своем конце трассы и по ним судят о величине рефракции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Трасса