Способ измерения геометрической толщины рассеивающего слоя в атмосфере

 

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

НИЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (21) 2653273/10 (22) 07.08,78 (46) 30.12.92. Бюл. М 48 (71) Институт оптики атмосферы Сибирского отделения АН ССР (72) B,В. Белов, Г.Н. Глазов и Г.M. Креков (53) 551.508.9 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 203940, кл. G 01 С 3/08.. 1962.

Авторское свидетельство СССР

Мт 233277, кл, G 01 С 03/08, 1966. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ТОЛЩИНЫ РАССЕИВАЮЩЕГО

СЛОЯ 8 АТМОСФЕРЕ, путем посылки модуИзобретение относится к способам измерений параметров атмосферы и может быть использовано в метеорологии для измерения толщины облачного слоя, а также при .контроле за загрязнением атмосферы для определения геометрических размеров дымовых шлейфов дистанционным методом.

Целью изобретения является повышение оперативности и упрощение способа измерения геометрической толщины рассеивающего слоя, Поставленная цель достигается тем, что как и в перечисленных выше способах, в исследуемый слой посылают оптическое модулированное по мощности излучение, принимают рассеянное излучение и по отраженному сигналу судят об искомом параметре.

В отличие от известных способов измерения расстояния частоту модулированного по мощности излучения изменяют в диапа„„Я0 „„778530 А1 (я)ю G 01 W 1/00 G 01 С 3/08 лированного по мощности излучения и приема рассеянного; отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса измерения и упрощения способа, частоту модуляции по мощности посылаемого излучения изменя2 ют в диапазоне длин волн — L) - 2AL2, где

L1 -12 — предполагаемый диапазон измеряемых толщин рассеивающих слоев; А — коэффициент запаса, величину которого выбирают в диапазоне 1,5 — 2, и по относительному изменению глубины модуляции принятого рассеянного излучения и частоте модуляции посылаемого излучения судят о толщине рассеивающего слоя, зоне длин волн — L> 2Ь, где L> - Lz пред- а. полагаемый диапазон измеряемых толщин рассеивающих слоев; А — коэффициент запаса, и об искомом параметре судят по 3 относительному изменению глубины модуляции и частоте модуляции, (. ф Зависимость относительного коэффи- (Я циента глубины модуляции отраженного ( рассеивающей средой излучения от частоты модуляции описывается следующим образом. При малых частотах относительная глубина модуляции стремится к единице (т,е. рассеивающая среда практически не искажает модуляции), при больших частотах относительная глубина модуляции отраженного сигнала стремится к нулю (т. е. среда полностью уничтожает, смазывает модуляцию излучения). Таким образом, существует область, где относительная глубина модуляции изменяется от 1 до О.

778530

1 =Ьп/2,. где Q-длина волны модуляции, на которой обнаружен первый слева минимум, 0.5

Составитель

Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор М,Максимишинец

Редактор Л,Письман. Заказ 570 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Для однородных рассеивающих сред (или сред с нарастающей оптической плот-. ностью к дальней от источника границ) с возрастанием частоты модуляции происходит не монотонное стремление этой зависимости к нулю, а осциллирующее, причем положение первого локального минимума на оси частот позволяет оценить искомый параметр. При поиске этого локального минимума нет смысла посылать сигналы с частотой модуляции вне диапазона частот, где происходит изменение относительной глубины модуляции от 1 до О.

Для атмосферных облачных образований этот диапазон 100 кГц < Q< 40 мкГц.

После приема отраженного светового сигнала определяют коэффициент относительной модуляции отраженного сигнала, строят зависимость этих коэффициентов от частоты модуляции зондирующего луча. Далее на этой зависимости находят первый ее минимум слева на оси частот. Типичный вид зависимости приведен на чертеже, где роптическая длина волны модулирующей составляющей сигнала, Взаимосвязь между геометрической толщиной рассеивающего

"0 слоя и частотой, на которой обнаружен первый слева минимум, выражается формулой: