Способ двухволновой радиолокации градовых облаков

 

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для проведения работ по градозащите сельскохозяйственных культур и штормооповещении. Цель изобретения - повышение точности измерения размеров отражающих радиоволн гидрометеоров. Сущность способа состоит в проведении зондирования на большей и меньшей длинах волн при ортогональных друг другу и симметричных относительно вертикальной плоскости поляризациях. При этом исключается влияние формы капель на точность измерения размеров отражающих радиоволны гидрометеоров. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 ав Off у1) С О! Я 13/95

Д1,";63(34 М

ОПИСАНИЕ ИЭО6РЕТЕНИЛ

К АВТОРСКбМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

re ИЗОБРЮЕНИЯМ И ОЩРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4612386/09 (22) 02.12.88

{46) 07.07.91. Вюл. !"- 25 (71) Высокогорный геофизический институт (72) М.Т. Абшаев, М.Д. Атабиев, С.И.Ваксенбург, Л.Г.Каплан и М.!0.Пашкевич (53) 621.396.96(088.8) (56) Атлас Д. Успехи радарной метеорологии. — Л.: Гидрометиздат, 1967, с ° 84-85.

Абшаев H,Ò. и др . Руководство по применению радиолокаторов МРЛ-4, МРЛ-5 в системе градозациты. — Л„.

Гидрометиэдат, 1980, с. 230.

Изобретение относится к метеорадиолокации и может быть использовано в службах управления воздушным движением, градоэащиты и штормооповещения.

Целью изобретения является увеличение точности определения размеров отражающих радиоволны гидрометеоров..

На фиг. 1 приведены временное расположение направления зондирования и пространственного положения капель, а также пространственное положение векторов поляризаций на большей и меньшей длинах волн; на джг. 2 — функциональная электрическая схема устройства для реализации способа.

Устройство для реализации способа состоит из передатчика 1 на первой длине волны, передатчика 2 иа второй длине волны, антенных переключателей

2 (54) CIIOCOII JII37XROJIIIOROA РАЛПОЛОКАЦИИ ГРАДОВЬй OI>JIAKOI3 (57) Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для проведения работ по градоэащите сельскохозяйственных культур и штормооповещения. Цель изобретения — повышение точности измерения размеров отражающих радиоволн гидрометеоров.

Сущность способа сост< ит в проведении зондирования на большей и меньшей длинах волн при ортогональных друг другу и симметричных относительно вертикальной плоскости поляризациях. При этом исключается влияние Аормы капель на точностb измерения размеров отражающих радиоволоны гидрометеоров.

2 ил.

3 и 4, совмещенной антенны 5, включающей в себя совмещенный двухканальный облучатель 6 и большак 7 и малый

8 отражатели, логариАмических приемников 9 и 10 разностного устройства 11 индикатора 12 и синхронизатора 13.

Сущность способа заключается в следующем.

При помопц устройства (фиг. 2). производится зондирование выбранного объ ема облака, при этом поляризации зондирующего излучения на первой и второй длинах волн ортогональны друг другу и симметричны относительно вертикальной плоскости

Капля, диаметр которой превышает

3 мм, в процессе падения принимает

Аорму сплюснутого эллипсоида вращез 1661701

1 ния, Малая ось этого зллипсоида прак— тически вертикальная, На фиг. 1 показана капля, облучаемая радиолокационным. лучом, исходящим из начала координат, Направления поляризации по пер-5 вому и второму каналам симметричны относительно вертикали, Величина сигнала по первому каналу определяется размером капли cd, а по второму - аЬ, ф рактеризующими ее средний размер.

I связи с симметрией капли относитель о вертикальной оси эти размеры равны. благодаря этому при радиолокации круп нокапельной фракции сигналы по перво- 1 чу и второму каналам будут определяться одними и теми же усредненными разме ами капель, что будет способствовать скпючению ошибок измерения размеров кэ-эа нешарообразности их формы.

В соответствии со способом предла гается,метеорадиолокатор (фиг. 3), 1 состоящий;из передатчиков 1 и 2 на ( вух длинах волн, антенных переклю, ателей 3 и 4, совмещенной антенны 5, включающей в себя совмещенный двухка нальный облучатель 6 и большой 7 и малый 8 отражатели, логарифмических приемников 9 и 10, разностного устройства 11, индикатора 12 и синхронизатора 13, при этом передатчики 1 и 2 подключены через соответствующие анl тенные переключатели Зи 4 к облучателю 6, к другим входам антенных переключателей 3 и 4 подключены при« ( емники 9 и 10, подсоединенные через 351 разностное устройство 1 1 к входу ин-!

;цикатора 12, к входам развертки индикатора 12 подсоединены датчики углового положения антенны 5, блок 13 подключен к синхровходам передатчи- 40 ков 1 и 2, приемников 9 и 10 и индикатора 12.Устройство, реализующее способ„ работает следующим образом.

При работе метеорадиолокаторов пе- 45l редатчики 1 и 2 одновременно вырабатывают сверхвысокочастотные (СВЧ)

:импульсы по приходу синхроимпульса от блока 13, Эти СВЧ-импульсы посту1 пают к облучателю 6 через соответст- 50 вующие антенные переключатели 3 и 4., 1

СВЧ-импульсы йа двух длинах волн излучаются облучателем 6 в направлении большого 7 и малого 8 отражателей,,Направления поляризации на этих двух ( длинах волн ортогональны и симметричны относительно- вертикальной плоскости, проходящей через направление луча облучателя (фиг. 1). В частности, при горизонтальном луче направления поляризации развернуты под 45 к вертикали. Так как проволоки малого отражателя параллельны направлению поляризации на меньшей длине волны, то он непрозрачен для соответствующего излучения и эквивалентен сплошной металлической поверхности. Благодаря этому малый отражатель формирует диаграмму направленности на меньшей длине волны. Так как направление поляризации на большей длине волны ортогонально проволокам малого отражателя, то он радиопрозрачен для этого излучения; Диаграмма направленности на большей длине волны формируется большим отражателем.

Форма и размеры отражателей выбраны так, что диаграммы направленности совпадают.

Зондирующие сигналы излучаются антенной и посылаются в пространство.

Сигналы, отраженные от метеообъекта, принимаются той же антенной, работающей в направлении приема точно так же, как при передаче. Далее сигналы на двух длинах волн проходят через антенные переключатели, усиливаются соответствующими логарифмическими приемниками и поступают на вход разностного устройства. На его выходе формируется сигнал, соответствующий размеру града. Этот сигнал подается на яркостный вход индикатора. Положение линии развертки индикатора определяется сигналами датчиков углового положения антенны.

Как видно из описания способа и устройства, при зондировании метеообъекта направления поляризации на двух длинах волн ортогональны и симметричны на двух длинах волн при любом угле места антенны. Благодаря этому в формировании отраженного сигнала участвует фактически один и тот же размер капли или ледяной частицы. Тем самым обеспечивается точность определения ее размеров по яркостному сигналу, подаваемому на вход индикатора.

Формула изобретения

Способ двухволновой радиолокации градовых облаков, заключающийся в излучении радиосигнала на первой длине волны. одновременном излучении радиосигнала на второй длине волны с поляризацией, ортогональной поляри01

/4й фиАммис

/МьйОф(/ЩффГ щ

Йьвимй Умей давим явление шмриэрцр щ мсжиеи Жаиву

Ража

Составитель Л. Кочин

Редактор С, Пекарь Техред JI.CåÐäþêîâà Корректор C. Г!екмар

Заказ 2122 Тираж 377 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

5 1б617 зации радиосигнала первой длины волны, приеме отраженных сигналов на первой и второй длинах волн с поляризациями, соответствующим поляризациям излученных радиосигналов, измерении отноше5 ния мощностей принятых радиосигналов на первой и второй длинах волн и оп уеделении по измеренному отношению размера града, о т л и ч а ю щ и й10 с я тем, что, с целью повышения точности измерения размеров отражающих радиоволн гидрометеоров, излучение и прием радиосигналов на первой и второй длине волны производят при поляризации первой и второй длин волн, симметричных относительно вертикальной плоскости, проходящей через направ ление распостранения радиосигналов. !