Устройство индикации турбулент-НОСТи АТМОСфЕРы Советский патент 1981 года по МПК G01S13/95 

г Изобретение относится к радиолока ционной метеорологии, а именно к радиолокационной аппаратуре для обнаружения и измерения параметров тур булентности в метеообразованиях, и может быть использовано в оперативной практике радиолокационной сети штормооповещания, в частности при обеспечении безопасности полетов самолетов в сложных метеорологических условиях и для прогнозирования эволюции облачности. Известно устройство индикации тур булентности атмосферы, включающее в себя жесткий амплитудный ограничител на промежуточной частоте, линию задержки на время, соответствукмцее про странственному масштабу турбулентных неоднородностей, фазовый детектор, устройство черезпериодного вычитания, пороговый блок, индикатор кругового обзора, дополнительней канал и сумматор Однако в известном устройстве появляются ложные зоны повышенной-турбулентности, обусловленные собственными шумами приемного устройства РЛС (уадиолокационноп станции), что вызывает ухудшение точности инпикации действительных зон турбулентности. При снижении порога ограничения в амплитудном ограничителе основного канала, что необходимо для наблюдения турбулентности в облакс1Х, характеризующихся слабым эхо-сягналом, ложные шумовые засветки могут заполнить весь экран индикатора РЛС. Цель изобретения - повьвиение точности индикации турбулентности. Указанная цель достигается тем, что в устройство индикации турбулентности атмосферы,.содержащее канал выделения зоны повышенной турбулентности и последовательно включенные канал выделения области метеообразований, аттенюатор, суг-матор и индикатор кругового обзора (при этом входы каналов выделения зоны повьниенной турбулентности и области метеообраэований соединены между собой), введен ключ, первый и второй вход и выход которого соединены соответственно с выходами каналов выделения зоны повышенной турбулентности и области метеообразований и вторым входом сумматора.. Канал выделения зоны повышенной турбулентности содержит последовательно включенные амплитудный ограничитель, линию задержки, фазовый

детектор, черезпериодный компенсатор и пороговый блок, при этом выход амгшит дного ограничителя соединен со вторым входом фазового детектора , а входом и выходом канала выделения зоны повышенной турбулентности являются соответственно вход амплитудного ограничителя и выход порогового блока.

Канал выделения области метеообразований содержит последовательно включенные амплитудный детектор, блок регулированияпорога и пороговый блок второй вход которого соединен с выходом амплитудного детектора, при этом второй вход блока регулирования порога соединен с выходом источника строба, а входом и выходом канала выделения области метеообразований являются соответственно вход амплитудного детектора и выход порогового блока.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит канал 1 выделения зоны повышенной.турбулентности, состоящий из последовательно соединенных амплитудного ограничителя 2, линии 3 :задержки, фазового детектора 4, черезпериодного компенсатора 5, порогового блока 6; канал 7 вьаделёния области метеообразованйй, состоящий из последовательносоединенных амплитудного детектора 8 блока 9 регулирования порога, порогового блока 10 ключ 11f сумматор 12f аттенюатор 13 и индикатор 14 кругового обзора (ИКО).

.Устройство работает следующим образом. :

Отраженные от метеообразований сигналы нормируются в ограничителе 2 на промежуточной частоте и поступают на вход детектора 4 непосредственно и через линию 3 задержки. С выхода детектора 4 нормированный по амплитуде сигнал, огибающая которого от периода к периоду модулируется допплеровской частотой,.пропорциональной величине разности скоростей на заданном масштабе турбулентности, поступает на вход компенса:тора 5, амплитуда выходного напряжения которого определяется частотой модуляции входного напряжения. С выхода компенсатора 5 напряжение поступает на блок б, который подает на вход ключа 11 нормированное напряжение как в случае наличия на его входе сигналов с амплитудами, соответствующими установленному пороговому уровню турбулентности в метеообразованиях, так и в случае отдельных выбросов шумов приемника РЛС. С выхода ключа 11 нормированное напряжение поступает через сумматор 12 на индикатор 14. Если на вход ключа 11 поступает напряжение с выхода блока-10, на индикаторе 14 зоны повышенной турбулентности в метеообразованиях представляются в виде яркостных OTMISTOK . Одновременно отраженные от метеообразований синалы поступают через детектор 8 на пороговый блок 10, который с помощью блока 9, работающего в стробе лишь по шумам приемного устройства РЛС и стабилизирующего отношение сигнал/шум порогового уровня, отсекает слабые сигналы и шумы. Нормированное напряжение с выхода блока 10 поступает на вход ключа 11 и на аттенюатор 13, который выдает через сумматор 12 на индикатор 14 нормированное напряжение соответствуквдее серому фону. Вследствие этого на индикаторе 14 представлены лишь метеообразования с заданной отражаемостью (обычно не менее 10 дБ по отношению к собственным шумам приемника РЛС) в виде серого фона, на котором зоны повышенной турбулентности в метеообразованиях представлены в виде яркостьJX отметок, а ложные засветки, обусловленные шумаг ш приемника, не проходят через ключ 11 при любом уровне ограничения в ограничителе 2. В результате достигается дополнительный выигрыш в отношении сигнал/шум по входу до 10 дБ и возможность соблюдения турбулентности в облаках, уровень эхо-сигнала которых близок к порогу чувствительности, а также возможность индикации слабо турбулентных зон (при любом управляющем пороговом напряжении блока 6).

Формула изобретения

1. Устройство индикации турбулентности атмосгЬеры, содержащее канал выделения зоны повьпиенной турбулентности и последовательно включенные канал выделения области метеообразований, аттенюатор, сумматор и индикатор кругового обзора (ИКр), при этом входы каналов выделения зоны повышенной турбулентности и области метеообраэований соединены между собой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности индикации турбулентности, введен ключ, первый и второй вход и выход которого соединены соответственно с выходами каналов выделения зоны повышенной турбулентности и области метеообразОваний и вторым входом сумматора. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что канал выделения зоны повышенной турбулентности содержит последовательно включенньле амплитудный ограничитель, линию задержки, фазовый детектор , черезпериодный компенсатор и пороговый блок, при этом выход амплитудного ограничителя соединен со вторым входом фазового детектора, а входом и выходом канала выделения зоны повьиченной турбулентности являются соответственно вход амплитудного ограничителя и выход порогового блока.

3. Устройство п. 1, отличающееся тем, что канал выделения области метеообразований содержат последовательно включенные амплитудный детектор, блок регулирования порога и пороговый блок, второй вход которого соединен с выходом амплитудного детектора, при этом второй вход блока регулирования порога соединен с выходом источника строба, а входом

и выходом канала выделения области метеообразований являются соответственно вход амплитудного детектора и выход порогового блока.

Источник информации, . принятые во внимание nKui экспертизе

1. Burgess D. W. Ни) t Imoment . pier display for severe storm Identification, - Appl. Meteor, v.15, 1976, 12, pp. 1302-1306 (ПРОТОТИП).