Способ измерения параметров вертикальных потоков в атмосфере с летательного аппарата Советский патент 1993 года по МПК G01W1/00 

Изобретение относится к метеорологии и может быть использовано при активных воздействиях на облака.

Целью изобретения является расширение информационных возможностей.

Поставленная цель достигается за счет того, что в известном способе измерения параметров вертикальных потоков в атмосфере с летательного аппарата, включающего одновременное измерение с помощью размещенных на летательном аппарате анемометра и пневматического вариометра, соответственно, скорости вертикального потока относительно летательного аппарата и скорости вертикального движения летательного аппарата относительно земли, и обработку результатов измерений с нахождением скорости вертикального потока в атмосфере, в качестве летательного аппарата используют самолет, при измерении скорости вертикального потока относительно летательного аппарата используют ультразвуковой анемометр при прохождении вертикального потока в атмосфере используют размещенный на самолете вычислитель, причем при регистрации вычислителем вертикального потока в атмосфере, значение которой превышает по модулю уровень электрических шумов, дополнительно измеряют значения скорости горизонтального полета самолета и отрезка времени, в течение которого происходит эта регистрация, с учетом которых, при обработке результатов измерений находят горизонтальную протяженность вертикальных потоков в атмосфере.

оо

xj

W

При этом вычислитель реализует следующий алгоритм:

/ + K2U2,

где V - вектор скорости вертикального потока;

Ui - напряжение на выходе пневматического вариометра;

Кч - коэффициент передачи пневматического вариометра;

U2.- напряжение на выходе ультразвукового анемометра;

К2 - коэффициент передачи ультразвукового анемометра;

К-.коэффициент передачи АРУ, при условии I v | /шум, где УШум - минимальное значение V, соответствующее напряжению электрического шума (значение Л/шум устанавливается на вычислителе), причем, при положительном значении V фиксируют восходящие потоки, при отрицательном - нисходящие.

В том случае, когда скорость вертикального потока мала, и самолет сохраняет заданную высоту, истинное значение скорости данного вертикального потока по сигналу вычислителя определяется сигналом ультразвукового анемометра.

При увеличении скорости вертикального потока самолет будет увлекаться потоком и за счет этого вклад сигнала ультразвукового анемометра в совокупности сигнал вычислителя будет уменьшаться. Совокупный сигнал вычислителя покажет алгебраический сумму двух приборов с учетом их коэффициентов передачи.

В случае, если скорость вертикального потока велика, и пилот стремится сохранить заданную высоту полета, из совокупности сигнала вычислителя/путем алгебраического суммирования сигналов двух приборов/ исключается погрешность, связанная вмешательством пилота в управлении самолетом.

При изменении высоты полета пилотом в отсутствии внешнего вертикального потока сигналы пневмометрического вариометра и ультразвукового анемометра с учетом коэффициентов передачи будут равны по величине и противоположны по знаку, и совокупный сигнал будет нулевым.

С целью увеличения точности и надежности измерения скорости вертикального потока устанавливается порог срабатывания вычислителя, соответствующий напряжению электрического шума вычислителя с учетом напряжения шума (чувствительности) вариометра и ультразвукового анемометре.

Направление вертикального потока определяется знаком совокупного сигнала вычислителя, при положительных значениях V фиксируют восходящие потоки, при отрицательном - нисходящие.

Горизонтальную протяженность вертикэльного потока определяют с учетом вре- мени и скорости полета при IV I Ушум.

Пример. Для принятия решения о целесообразности активных воздействий на

мощные кучевые облака необходимо знание параметров вертикальных движений внутри них. С целью определения этих параметров самолет занимает эшелон вблизи верхней границы с курсом на облака. При полете в

безоблачной атмосфере совокупный сигнал вычислителя равен нулю. При пересечении облака на вычислителе будут регистрироваться направление и скорость вертикальных потоков внутри облака. Учитывая

скорость самолета, будет вычисляться горизонтальная протяженность вертикального потока.

По результатам проведенных измерений структуры поля вертикальных движений

принимается решение о проведении воздействия.

Формула изобретения Способ измерения параметров вертикальных потоков в атмосфере с летательното аппарата, включающий одновременное измерение с помощью размещенных на летательном аппарате анемометра и пневматического вариометра соответственно скорости вертикального потока относительно летательного аппарата и скорости вертикального движения летательного аппарата относительно земли и обработку результа- тов измерений с нахождением скорости вертикального потока в атмосфере, о т л и ча ю щ и и с я тем, что, с целью расширения информационных возможностей, в качестве летательного аппарата используют самолет, при измерении скорости вертикального потока относительно летательного аппарата

используют ультразвуковой анемометр, а при нахождении скорости вертикального потока в атмосфере используют размещенный на самолете вычислитель, причем при регистрации вычислителем скорости вертикального потока в атмосфере, значение которой превышает по модулю уровень электрических шумов, дополнительно.измеряют значения скорости горизонтального полета самолета и отрезка времени, в течении которого происходит эта регистрация,.с учетом которых при обработке результатов измерений находят горизонтальную протяженность вертикальных потоков в атмосфере.

Использование: метеорологии при активных воздействиях на облака. Сущность изобретения: одновременно с измерением скорости вертикальных потоков относительно самолета по сигналу ультразвукового анемометра измеряют изменение вертикальной скорости самолета пневмометриче- ским вариометром, суммируют сигналы с помощью вычислителя и по его совокупному сигналу определяют скорость вертикальных потоков в атмосфере, причем при регистрации вычислителем скорости вертикального потока в атмосфере, значение которой превышает по модулю уровень электрических шумов, дополнительно измеряют значение скорости горизонтального полета самолета для дальнейшего нахождения горизонтальной протяженности вертикальных потоков в атмосфере.