Способ определения горизонтальной дальности видимости несамосветящихся объектов в темное время суток
Владельцы патента RU 2731021:
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации (RU)
Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для определения горизонтальной дальности видимости несамосветящихся объектов в темное время суток. Сущность: измеряют прозрачность атмосферы и естественную освещенность. По значениям естественной освещенности определяют порог контрастной чувствительности глаза. С учетом значений прозрачности атмосферы и порога контрастной чувствительности глаза рассчитывают горизонтальную дальность видимости несамосветящихся объектов в темное время суток. Технический результат: повышение точности определения горизонтальной дальности видимости несамосветящихся объектов в темное время суток. 1 ил.
Изобретение относится к области метеорологии, а точнее к области оценки дальности видимости в горизонтальном направлении при планировании и производстве специальных работ, и может быть использовано в оперативной практике метеорологических подразделений для определения горизонтальной дальности видимости несамосветящихся объектов в темное время суток.
Известен и наиболее распространен метод оценки дальности видимости несамосветящихся объектов, изложенный в учебнике Матвеева А.А. «Физика атмосферы» [Матвеев Л.Т. Физика атмосферы. - С.-Пб.: Гидрометеоиздат, 2000. 669-670 с.], заключающийся в измерении прозрачности атмосферы и ее сопоставлении с дальностью видимости на основании формулы:
где Sг - горизонтальная дальность видимости несамосветящихся объектов в темное время суток (метеорологическая оптическая дальность видимости), м; μ - прозрачность атмосферы, 1/м; ε - порог контрастной чувствительности глаза (равный 0,03).
Недостатком данного способа является низкая точность оценки горизонтальной дальности видимости несамосветящихся объектов в темное время суток, обусловленная погрешностью порога контрастной чувствительности глаза ночью.
Техническим результатом изобретения является повышение точности определения горизонтальной дальности видимости несамосветящихся объектов в темное время суток за счет дополнительного измерения естественной освещенности и определения по ним порога контрастной чувствительности глаза.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения горизонтальной дальности видимости несамосветящихся объектов в темное время суток, заключающемся в измерении прозрачности атмосферы и определении горизонтальной дальности видимости несамосветящихся объектов по формуле 
где Sг - горизонтальная дальность видимости несамосветящихся объектов в темное время суток; μ - прозрачность атмосферы; ε - порог контрастной чувствительности глаза. Дополнительно измеряют естественную освещенность и по ее значениям определяют порог контрастной чувствительности глаза.
Сущность изобретения заключается в том, что по прототипу производят измерение прозрачности атмосферы и на основе нее вычисляют дальность видимости, считая порог контрастной чувствительности глаза неизменным и равным 0,03.
Видимость в темное и светлое время суток сильно отличается, это связано с особенностями человеческого глаза. Глаз устроен так, что в светлое время суток объекты воспринимаются одними клетками глаза, а в темное - абсолютно другими. Это приводит к тому, что порог контрастной чувствительности глаза в дневных условиях остается постоянным, а в темное время суток резко меняется с изменением естественной освещенности. [Матвеев Л.Т. Физика атмосферы. - С.-Пб.: Гидрометеоиздат, 2000. С. 671].
В связи с этим в предложенном способе дополнительно измеряют естественную освещенность и в соответствии с ним определяют порог контрастной чувствительности глаза.
Измерение естественной освещенности может быть выполнено, например, с помощью прибора для измерения естественной освещенности люксметр АРГУС 01» [www.eurolab.ru/argus_01 дата обращения 24.06.2014].
Определение порога контрастной чувствительности глаза основывается на данных о естественной освещенности и производится по правилу соответствия, изложенному в статье [Ковалев В.И. Влияние ландшафта местности на видимость несамосветящихся объектов в однородной атмосфере ночью. «Вестник ВГУ» серия география геоэкология. - Воронеж: Воронежский Государственный Университет, 2008. №2. - С. 121-125]:
- при естественной освещенности 0,3-0,14 Лк, порог контрастной чувствительности глаза соответствует 0,2;
- при естественной освещенности 0,14-0,04 Лк, порог контрастной чувствительности глаза - 0,3;
- при естественной освещенности 0,04-0,01 Лк, порог контрастной чувствительности глаза - 0,4;
- при естественной освещенности 0,01-0,001 Лк, порог контрастной чувствительности глаза - 0,5;
- при естественной освещенности 0,001 Лк и ниже порог контрастной чувствительности глаза - 0,6.
Способ определения горизонтальной дальности видимости несамосветящихся объектов в темное время суток может быть реализован с помощью устройства, схема которого приведена на фигуре, где обозначены 1 - измеритель прозрачности атмосферы; 2 - измеритель естественной освещенности; 3 - блок определения порога контрастной чувствительности глаза; 4 - блок определения горизонтальной дальности видимости несамосветящихся объектов в темное время суток.
Измеритель естественной освещенности 2 предназначен для измерения естественной освещенности и может быть реализован на основе люксметра «АРГУС 01». Блок определения порога контрастной чувствительности глаза предназначен для оценки контрастной чувствительности глаза в зависимости от измеренной естественной освещенности и может быть реализован на основе схемы сравнения так:
- при естественной освещенности 0,3-0,14 Лк, порог контрастной чувствительности глаза соответствует 0,2;
- при естественной освещенности 0,14-0,04 Лк, порог контрастной чувствительности глаза - 0,3;
- при естественной освещенности 0,04-0,01 Лк, порог контрастной чувствительности глаза - 0,4;
- при естественной освещенности 0,01-0,001 Лк, порог контрастной чувствительности глаза - 0,5;
- при естественной освещенности 0,001 Лк и ниже порог контрастной чувствительности глаза - 0,6.
Устройство работает следующим образом. Прозрачность атмосферы измеряется прибором ФИ-1, ФИ-2, РГДВ-2 или другими, одновременно с этим производится измерение естественной освещенности в этом же районе люксметром «АРГУС 01» или аналогичными. Полученные данные о естественной освещенности на основе схемы сравнения определяет порог контрастной чувствительности глаза так:
- при естественной освещенности 0,3-0,14 Лк, порог контрастной чувствительности глаза соответствует 0,2;
- при естественной освещенности 0,14-0,04 Лк, порог контрастной чувствительности глаза - 0,3;
- при естественной освещенности 0,04-0,01 Лк, порог контрастной чувствительности глаза - 0,4;
- при естественной освещенности 0,01-0,001 Лк, порог контрастной чувствительности глаза - 0,5;
- при естественной освещенности 0,001 Лк и ниже порог контрастной чувствительности глаза - 0,6.
Определение горизонтальной дальности видимости несамосветящихся объектов в темное время суток производится на основе полученных данных о пороге контрастной чувствительности глаза и измеренной прозрачности атмосферы на основе формулы:
где Sг - горизонтальная дальность видимости несамосветящихся объектов в темное время суток; μ - прозрачность атмосферы; ε - порог контрастной чувствительности глаза.
Способ определения горизонтальной дальности видимости несамосветящихся объектов в темное время суток, заключающийся в измерении прозрачности атмосферы и определении горизонтальной дальности видимости несамосветящихся объектов по формуле 
где Sг - горизонтальная дальность видимости несамосветящихся объектов в темное время суток; μ - прозрачность атмосферы; ε - порог контрастной чувствительности глаза, отличающийся тем, что измеряют естественную освещенность, а порог контрастной чувствительности глаза принимают следующим: при естественной освещенности 0.3-0.14 Лк порог контрастной чувствительности глаза принимают равным 0,2; при естественной освещенности 0.14-0.04 Лк порог контрастной чувствительности глаза принимают равным 0,3; при естественной освещенности 0.04-0.01 Лк порог контрастной чувствительности глаза принимают равным 0,4; при естественной освещенности 0.01-0.001 Лк порог контрастной чувствительности глаза принимают равным 0,5; при естественной освещенности 0.001 Лк и ниже порог контрастной чувствительности глаза принимают равным 0,6.
