Способ определения прозрачности атмосферы Советский патент 1978 года по МПК G01W1/00 

Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано при определении прозрачности атмосферы. Известны способы определения прозрачности атмосферы путем посылки в атмосфе- fy зондирующего импульса света малой длительности, преобразования рассеянного в обратном направленни света в электрический сигнал с регистрацией дискретных значений сигнала и накопления их в течение двух различных промежутков времени, соответствующих глубине всей трассы зондирования и ее части 1 способы не учитывают, что максимально возможная глубина зондирования на практике зависит от прозрачности атмосферы и величины внешнего фона и изменяется в зависимости от метеоусловий, времени суток и направления зондирования. Известны также способы определения прозрачности атмосферы путем посылки, в атмосферу импульса света мапой длительности, приема и преобразования рассеянног в обратном направлении излучения в элек- трические сигналы, пакОппе гия этих снгиа лов при усилении их пропорционально квадрату текущего времени, отсчитываемого с момента посылки импульса в атмосферу, и определения искомого параметра по отнощению двух накопленных сигналов 2. В условиях действия внешнего фонового излучения, например в ясный солнечный день, сигнал после усиления пропорционально квадрату времени, отсчитываемого с момента посылки импульса в атмосферу, не достигает максимального значения, а продолжает возрастать за счет действия переменной составляющей фона. Аналогичным образом проявляется действие собственного шума измерительной схемы. При этом момент времени прекращения накопления сигнала становится иеопредоленным, поскольку максимально возможная тубина зондирования не является заранее известной. Это приводит к большим погтешностям измерения прозрачности aTMOohopw. Целью изобретения является повьпиение точности измерений в условиях действия aiyMOB, Эта цель достигается тем,- что дополнительно регистрируют значение шума при ус лении его пропорционально квадрату текущего времени, определяют отношен(31 мгновенных значений преобразованного рассеянного сигнала к значению шума в моменты времени, соответствующие одинаковоуу коэффициенту их усиления, и при достижени этим отношением заранее заданной пороговой величины прекрашают накопление сигналов, а по величине накопленных сигна пов судят об определяемом параметре. На чертеже представлен вариант блоксхемы устройства, при помощи которого осуществпяк Т описываемый способ. Оптический передатчик 1 посылает в атмосферу короткий .зондирующий импульс света. Приемник 2 принимает сигнал об ратного рассеяния, который после прёоб-. разования ь электрический сигнал И пэс- тупает на усилитель 3 с временнойавтоматической регулировкой коэффициента уснпения. Блок управления.4 запускает опти- ческий передатчик 1, блок фррмирования сигнала регулировки 5 и аналого-цифровой преобразователь (ЛЦП) 6. При отеутствии шума сигнал обратного рассеяния Moi.(t) с выхода усилителя 3 при наличии шума имеет переменную составляютиую, которая также усиливается по квадратичному закону. После усиления сигналы поступают на АЦП 6 и дискретные значения ординат сигнала заносятся в ячейки оперативно-запо минающих устройств (ОЗУ) 7 и 8, При запуске от блока управления 4 всех блоков устройства, кроме передатчика 1, в ОЗУ 7 запоминаются ординаты только од- .чогэ шума Иш.у (ti ). затем посылается импульс пер&датчика 1 и в ОЗУ 8 регистри- руются дискретные значения принятого сигнала Hrfp.ltl). В блоке деления 9 делятся соответствующие временные ординаты сигналов и полученные отношения Hnayltt. /Hn.yA сравниваются в блоке 10 с пороговой величиной, гфи достижении которой блок сравнения 10 определяет момент ,а« прекращения накопления дискретных ординат сигнала в накопительном устройстве 11, что соответствует максимально возможной глубине зондирования. Увеличение точности определения момента может быть достигнуто при усреднении значенийИпр,1;й:1}/ и Иш.л (ti) в нескольких реализациях и сравнении отношения усредненных значений ординат И .«.ц (1 Hiu.y с пороговой величиной. Использование данного способа при регистрации прозрачности атмосферы с использованием регистраторов прозрачности атмосферы автоматизируют процесс измерения прозрачности в условиях действия внутренних и внешних шумов, что повышает точность измерения. В результате применения способа момент прекращения накопления принятого сигнала, т.е. максимально возможная глубина зондирования, определяется автоматически в зависимости от интенсивности фоне и прозрачности атмосферы в направлении измерения и внутренних шумов регистратора. зоб р е т е н и я о р м у л а Способ определения прозрачности атмоо-феры путем зондирования ее импульсом света малой длнтел1яости, приема и преобразования рассеянного в ббратном направлении иэпучёниа в эпектрические сигналы, накопления этих сигнйлов при усилении их пропорционально квадрату текущего врем&ни, отсчитываемого с момента посылки импульса в атмосферу, о т личающиЛс я тем, что, с целью повышения точностч в условиях действия шумов, дополнительно регистрируют значение щума при усилении его пропорционально квадрату текущего времени, определяют отношения мгновенных значений преобразованного рассеянного сигнала к значению шума в моменты времени, соответствующие одинаковому коэффициенту их усиления, и при достижении этим отношением заранее заданной пороговой величины накопление сигналов прекращают, а по величине накопленных сигналов судят об определяемых параметрах... Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР No 412581, Kn.Q01 W l/OO, 31.12.1971. 2,Авторское свидетельство № 390401, КЛ. G-OlWl/00, Oi.1,1971,