Устройство для измерения характеристик атмосфериков Советский патент 1980 года по МПК G01W1/16 

и счетчику, а также подключённым к выходу счетчика цифроаналоговым преобразователем с индикатором на выходе.

На чертеже представлена блок-схем описываемого устройства.

Устройство содержит всенаправленнуго антенну 1, локализатор 2, стробирующий элемент 3, пороговые элементы

4,интеграторы 5,- логарифмические усилители 6, ключи 7, элементы 8

.памяти, канальные сумматоры 9, квадраторы 10, сумматор 11, логический элемент 12, генератор 13 импульсов, счетчик 14, управляемый источник 15 напряжений, цифроаналоговый преобразователь 16, индикатор 17, хронизатор 18.

Выход антенны 1 и лок.ализатора 2 подключен к стррбирукндему элементу 3 выход которого подключен ко входам пороговых элементов 4, выходы которых подключены к входам интеграторов

5,выходы которых через логарифмирующие усилители 6 и ключи 7 подключены ко входам элементов 8 памяти, выходы которых подсоединены к одному из входов канальных сумматоров 9, выходы которых через квадраторы 10 подключены к сумматору 11, выход которого через логический элемент 12 подключен к генератору 13 периодических импульсов, выход которого подсоединен ко входу счетчика 14, выход которого соединен с управляемым генератором 15 напряжений, выходы которого подключены ко вторым входам канальных сумматоров 9, при этом к входам сброса интеграторов 5 подключен выход сброса хронизатора 18, а запускающий выход его подключен к управляющим входам ключей 7, к генератору 13 периодических импульсов И счетчиКу 14, общий выход которО1;о через цифроаналоговый преобразователь 16 подключен к индикатору 17

.среднего тока молний.

Устройство работает следующим образом.

Вертикальная всенаправленная антенна 1, имеющая широкополосный линейный приемник, принимает сигналы излучений молний в диапазоне, частот 3-15 кГц. Локализатор 2 грозовой зоны, представляющий собой любое известное устройство, регистрирующее импульсные излучения молний в заданной территориальной зоне, обеспечивает на выходе поток прямоугольных импульсов длительностью 2 мсек, совпадающих по времени с разрядами молний в контролируемой зоне, и поступающих на вход управления стробирующего элемента 3, последний пропускает на выход те из принимаемых антенной 1 импульсы излучений молний, которые имеют место в контролируемой зоне. Импульсы с выхода строОирующего элемента 3 поступают на много746373

канальный пороговой анализатор (включающий пороговые элементы 4 и интеграторы 5), с помощью которого осуществляется измерение числа превышений за время наблюдения (времястационарности) пороговых уровней

чувствительности принятыми импульсами. На выходе интеграторов 5 получаются по окончании времени наблюдения постоянные напряжения, пропорциональные числу превышений порогов

принятыми импульсами как результат накопления числа импульсов, сформированных на выходе пороговых элементов 4. Набор полученных напряжений отображает зависимость интенсивности потока атмосфериков от пороговой чувствительности, а следовательно, определяет вероятность t р(Е)(епЕГ-(епЕ)

0 где Е - пороговый чувс.твительности; - пиковое значение напряженности поля атмосфериков;

т минимально допустимый уровень ;

m - параметр, характеризующий степень разброса пиков атмосфериков .

Оценка параметра m осуществляется 0 путем аппроксимации зависимости

Р (|| Е) функцией по методу наименьших квадратов с учетом замены переменных в виде

y.e25enP(n,Ej

m

имеем

.пп.

у.ге- Л;:) ) (г-)где Г- индекс номера порога.

Исходя из метода наименьших квадратов, параметр m определяется путем нахождения такого его значения, при котором сумма

.Z(V.Ui(m)) ,

где Ujm)-((2:-Jj, минимальна. Операция указанной аппроксимации осуществляется элементами 6-18 устройства следующим образом, р помощью логарифмических усилителей 6 получаются напряжения, пропорциональные величинам у . Напряжения с выхода логарифмических усилителей 6 через ключи 7 поступают на запоминающие элементы 8,на котptjx эти напряжения сохраняются в течение времени, необходимом на операции оценки параметра меньшем времени наблюдения Т. Напряжения с выхода запоминающих элементов поступают на входы сумматоров 9, на вторые входы которых подаются напряжения, с выхода управляемого источника напряжений представляющего собой набор делителе напряжений, с выходными значениями Uj (т) электрически переключаемых с помощью сигналов от счетчика 14. Пос ле сумматора 9 напряжения, пропорцио нальные суммам у + Uj (т) подаются на квадраторы .10 и далее их квадраторы суммируются сумматором 11. Последнее подается на логическую схему 12, в которой вырабатывается импульс в момент изменения знака изменения напряжения на выходе сумматора 11. Импульсом с выхода схемы 12 останавливается генератор 13 импульсов, при чем число его импульсов, подсчитанное счетчиком 14 пропорционально оцениваемой величине параметра т. Код числа m с выхода счетчика 14 поступает на цифроаналоговый преобра зователь 1.6, с помощью которого осуществляется преобразование числа m в среднее значение пиковых токов. Величины,пропорциональные токам мол ний определяют по индикатору 17, проградуированному в изменениях сред них токов молний. Схема управления 18 на выходе вырабатывает в конце предыдущего времени наблюдения импул открывающий ключи 7, и импульс в начале следующего времени регистрации запускающий генератор периодических импульсов 13, а также осуществляющий сброс интеграторов 5 и сброс счетчика 14. Формула изобретения Устройство для измерения характе ристик атмосфериков, содержащее все направленную антенну и локализатор, А подклю енныё ко входу стробирующего элемента, выход которого связан со входом многоканального порогового анализатора, состоящего из последовательно соединенных пороговых элемэн- . гов и интеграторов, отличаюц е е с я тем, что, с целью опредепения относительных изменений срёдне:го значения пиковых токов молний и излучающих атмосфериков в ограниченной территориальной зоне, оно снабжено группой последовательно соединенных логических усилителей, ключей, элементов памяти, канальных усилителей и квадраторов по числу интеграторов порбгбвОго анализатора, подключенной к выходам квадраторов цепочкой из Сумматора, логического элемента, генератора периодических импульсов, счетчика и управляемого генератора напряжений, выходы которого подсоединены ко входам канальных сумматоров; хронизатором,выход сброса которого соединен с входами сброса интеграторов, а запускающий выход - к управляющим входам ключей, генератору периодических импульсов и счетчику, а также подключенным к выходу счетчика цифроаналоговым преобразователем с индикатором на выходе . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3790884, кл. 73-170, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 477378, кл. G 01 W 1/16, 1965. 3.Авторское свидетельство СССР № 546834, кл. G 01 W 1/1б, 1972. 4.Radio Science V.3,№ 10,October, 1968, p.lOOt-1009 (прототипJ .