Устройство для измерения дальности видимости объектов

 

б46806

15

25

35

3 нее значение коэфФициента затухания (прозрачность) по всей трассе зондирования. Такая методика приводит к появлению ошибки измерения средней прозрачности эа счет суммирования погрешностей измерения коэффициента затухания на отдельных участках. Кроме того, этот метод определения прозрачности мало применим в условиях облачной атмосферы иэ-за значительной неоднородности помутнения атмосферы. В этом случае трассу зондирования приходится разбивать условно на большое число участков, что существенно усложняет прибор.

Измерейия прозрачности атмосферы не удовлетворяют требованиям авиации, где необходимо измерять дальность видимости (реальную), т.е. расстояние вдоль глиссады снижения самолета, с которого пилот увидит наземные ориентиры.

Цель изобретения - повышение достоверности измерений реальной дальности видимости объектов при наблюдении в неоднородной атмосфере.

Это достигается тем что дальность видимости объектов определяется с учетом оптических свойств атмосферы, истинного контраста наблюдаемого объекта на окружающем фоне и порога контрастной чувствительности глаза наблюдателя (в данном случае пилота).

Для этого устройство снабжено установленным перед фотоприемником устройством компенсации влияния на принятый сигнал зависимости от расстояния до рассеивающего слоя атмосферы и подсоединенной к выходу логарифмического усилителя цепочкой иэ разделительного устройства, блока слежения эа максимумом сигнала, формирователя и блока сравнения, выход которого подключен к блоку формирования останавливанйего импульса, а один иэ входав к"выходу разделительного устройства., Ца чертеже иэебражен@ блекдиема

УатРойдтеа ДЛН ИРЦЕРЕНИН Д@ЛЬНЕа ти вндивюати ебъентев а нееднаредней атюаФере

Уатрейатае аедержит лмерннй излуяатель„,), уатрайатке 4 кемпенаацик заеиаимеати ет рааатеннин Фе- И тенриемник 3, лыарифиичеакнй уаилктель 4у рбэделительнее уат рейатае Вр блек б алеженин и эапемкнания ийкакиальне )е Фн@чанин нре егариФ е4е екеннеге аигнала бле" 60

7 ФерииреВВнк аиРнале араененийу блек Е арааненкн блек 9 ФермиреваЙкя еатйнФВлмэмщйю иьмцяьаау блек М ФерьмрФаанин вануакМщеге кйнульаа< ачетчик 11 нременннн интер. 6я

Кала ийдинмернее уатрейатне И

Устройство работает следующим образом.

При излучении светового зондирующего импульса часть его, так называемый опорный сигнал йодается на фотоприемник 3. Электрический опорный сигнал с фотоприемника 3 попадает на блок 10 формирования запускающего импульса, сигнал с которого запускает счетчик ll временных интервалов.

Обратно рассеянный атмосферный оптический сигнал, попадающий в приемное устройство, описывается следующей формулой

-21Ь)

)„(t)=A P.-Р— l)eh), где Р () - сигнал. попадающий в приемник светолокационного устройства;

Р— мощность зондирующего импульса;

- текущее время, связанное с пространственной координатой Z соотношением

22, 1= — )

С

С вЂ” скорость света;

Фф) — текущее значение оптической толщины зондируемого участка атмосферы; @с® — коэффициент обратного рассеяния;

Д вЂ” аппаратурный параметр, учитывающий площадь приемной оптики и длительность" зондирующего импульса.

Сигнал P»(t), проходя через устройство 2 компенсации, попадает на фотоприемник 3, электрический сигнал которого Ю„ (t ) имеет. вид и„{ )-вР е { рж{а) где В - коэффициент> учитывающий спектральную чувствительность фотоприемника и аппаратурные параметры приемного и передающего устройства °

Далва сигнал с фотоприемника 3 пепадаат на логарифмический усилитель 4 сигнал которого описывает» ая выражейней

Еяц„,{ц - Ея(В pa{ t)j- а к) После логарифмического усилителя

4 сигнал попадает на разделительное устройство 5, с которого часть сигнала идет на блок 8 сравнения, а другая часть на блок б слежения и эа омийания максимального значения сигнала. В какой-то момент времени логарифм от Интенсивности об-

646806

В момент времени т., когдаЦ 0, в блоке 9 формируется импульс, оста" навливакщий счетчик 11 временных интервалов, а иа индикаторном устройстве 12 в виде цифрового или какого-либо другого кода регистриру5 ется значение расстояния Zð, с которого пилот увидит наземные ориентиры. Таким образом, предлагаемое устройство измеряет значение реальной дальности, с которой пи10 лот вступает в визуальный контакт с землей при посадке. где Г „- оптическая толщина слоя атмосферы, сквозь который пилот увидит наземные о риентиры. Величина Ч > для данных условий наблюдения вычисляется по фор.муле г =Ь(1+(-t) ), где К - истинный контраст объекта и фона; и - порог контрастной чувствительности глаза

3+ яркость фона

Б - яркость насыщенной дымки по линии визирования.

В блок сравнения попадают сигналы У р,2„U"a() Эти сигналы вычитаются друг из друга в блоке 8, т.е. сигнал на выходе блока сравнения имеет вид и*Ел(В т, ge(e))-2Г;Е(В Р, Ь Ю)3+2 СМ)

5 илиу при

V ae(4)- З р где U - сигнал на выходе блока сравнения, 40

В какой-то момент времени 1р, сигнал на выходе блоКа сравнения становится равным нулю. Время и дает то расстояние вдоль трассы сt зондирования Е а оптическая ToJl- 45 щина которого равйа рассчитанному значению Фд .

Формула изобретения

Ц4ИННИ Здим 41М/60 Тираж 473 Подписное

В Иea AW Aazenv < Ре Уажрадс уев йроектная,4

5 ратно рассеянного сигнала по времени принимает максимальное значение, равное

Это значение запоминается в блоке 6 и подается на блок 7 формирования сигналов сравнения который устроен таким образом, что сигнал сра вн ени я имеет величину

Up Qn).„ (t)- р Ф Q фк(п)1-2 р;

Устройство .для измерения дальности видимости объектов, содержащее лазерный излучатель, фотоприемник, логарифмический усилитель, блоки формирования запускающего и останавливающего импульсов, а также счетчик временных интервалов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности измерений реальной дальности видимости объектов в условиях неоднородной,атмосферы, оно снабжено установленным перед фотоприемником устройством компенсации влияния на принятый сигнал зависимости от расстояния до рассеивающего слоя атмосферы и подсоединенной к выходу логарифмического усилителя цепочкой из разделительного устройства, блока слежения за максимумом сигнала, формирователя и блока сравнения, выход которого подключен к блоку форми-. рования останавливающего импульса, а на один из входов — к выходу разделительного устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 317028; кл. 8 01W 1/00, 1971.

Патент Франции Р 2208527, кл, 9 01 ч 1/00 1977.

3, Патент Франции Ю 1483404, кд. 6 01МЧ 1/00, 1967.