Устройство для калибровки измерителей дальности до молниевых разрядов

 

О Il И С А H И Е (>938235

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

Colo 3 Советски к

Социалистические

Рес уби (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву _#_ 775704

3 (22)Занвлено 02.07.80(2l) 2948908/40-23 (51)М. КЛ.

G 01M 1/18 с присоединением заявки М (23)Приоритет еваудврвтеапв(в кемвтет

СССР ав Фалам изобретений в вткрмткй

Опубликовано 23.06.82. Бюллетень ((Ъ 23 (53) УДК 551,594. .2 (088.8) Дата опубликования описания 25.06.82 (..

Б, В. Семагин, Н. А. Файзул и Н, И, Крохин

) (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ

ДАЛЬНОСТИ ДО МОЛНИЕВЫХ РАЗРЯДОВ

Изобретение относится к метеорологическим приборам, в частности к устройствам для калибровки изьтерителей дальности и пеленга до молниевых разрядов с произвольной ориентацией в пространстве.

По основному авт. св. % 775704. известно устройство для калибровки измерителей дальности до молниевых разрядов, содержащее источник питания, делитель напряжения на двух резисторах (постоянном, переменном) и цепь формирования калибровочных импульсов, с емкостью, переключателем, индуктивностью, интеграторы, линейный и квадратичный аттенюаторы, сумматоры (1).

В известном устройстве сигналы имитируемой дальности задаются одновременным перемещением движков потенциометI ров, при этом получаются сигналы, пропорциональные,с и сР; Таким образом с выходов сумматоров выдаются импульсы, имитирующие сигналы электрической

Е1(Е) и магнитной Hy(t) составляющих, электромагнитного поля молниевого разряда (с вертикальной ориентацией) в точке приема.

Недостатком известного устройства для калибровки измерителей дальности . до молниевых разрядов является низкая достоверность имитации сигналов электрической составляющей поля,. которая не отражает изменения сигнала в зависимости от наклона излучателя..

Цель изобретения - повышение досто-. верности имитации сигналов электвомагнитного поля молниевого разряда.

Поставленная мель достигается тем, что в известное устройство, содержащее источник. питания, делитель напряжения, цепь формирования калибровочных импульсов с емкостью, индуктивностью, переключателем, два интератора, линейный и квадратичный аттенюаторы, два сумма» тора, введены третий и четвертый сумматоры, пять перемножителей, блоки задания пеленга и ориентации, при этом вход блока задания пеленга соединен с

3 938 выходом второго сумматора, а выход— с первыми входами третьего н четвертого сумматоров, вторые входы которых через первый и второй перемножители соединены с выходом блока задания пеленга, вторые входы первого и второго перемножителей соединены с выходом блока задания ориентации, соединенного с первыми входами третьего н четвертого перемножителей, соединенных вторыми входами соответственно с линейным и квадратичным аттенюатарами, выходы„ ) третьего ) и четвертого перемножителей соединены с входами первого сумматора, выход, которого соединен. с первыми вхо дом пятого перемножителя, соединенвого вторым входом с выходом блока задания ориентации.

Для повышения точности местоощ>еделения малниевых разрядов в ближней зоне из одной точки наблюдения требуется учитывать ариентацию источника разряда. Огклонение молниевого канала от вертикали вызывает поляризацион алые ошибки при измерении пеленга и дальности в ближней зоне излучения.

Вертикальная составляющая еЗ ее источника разряда возбуждает в точке наблю8 дения вертикальную составляющую Е электрического поля и горизонтальную

СОСтаВЛЯКМЦУЮ НЕЕ МаГНИтНОГО ПОЛЯ, КатО рые ойисываются выражениями E (t)= » VCOSO(p"(цВ(Р(В)сВЕp(t));

C)

)) (t)n " COeVCaSO (O" (tÌÀ)O(t)). (Е) с

Горизонтальная составляющая Р источника разряда;возбуждает,в точке наблюдения соответственно Е и К)е которые ollllcbisamcs выракениямЮ е (е). " cosvs)nvcosчв)ОО(Р (ц а

+»ВР (в)+Ы P(t))) (s) НР(Ч=

С - скорость света;

К вЂ” коэффициент пропарциональнэстив

cl=- ) Ч=агсЮп 4)R;

С,, Е - диэлектрическая прои))щае"

О

MOCTb.

2а5 4

Суммарная составляющая вертикального электрического поля имеет вид

Е (С)*Е Е = Е ()СЧ)О»В ЧВОВО(Р (t), где - М=СовМФсг Ю

Составляющие поля, принимаемые вза19 имноперпендикулярными рамочными антек нами, соответственно равны

H (t) =НЕ()ввд; Н, (е)=Ну(НЕЕ=

= ЧН (ц сов Е; (Ь) . N>5) =H

=ЧН (Це пВ

Суммарная составляющая Н () в антенне pesHB

Н ф=н„-H =Не®(sln8-Чсов9). (ч)

Суммарная составляющая Н () в антенне равна

)Е (1)=)(К =й (Ф)(СМВ+ЧВ ЕЕ6). (8) юЕ)

Оценка пеленга 8 источника разряда определяется по соотношению H /H> > и равна

МЕЕВ- ч Ñ09 9 (g)

ООВ В ЧйМ 6

Таким образом, выражения (5), (7), (8) определяют сигналы на выходах элекжической и магнитных антенн, абуслов ленньех воздействием lions электрического разряда с произвольной ориентацией в пространстве, На чертеже представлена блок-схема устройства.

Предлагаемое уса,ройство содержит источник питания, делитель напряжения на двух резисторах (постоянном 1 и переменном 2), переключатель З, емкость

4, индуктивность S, интеграторы 6 и 7, линейный аттенюатор 8, квадратичный аттенюатар 9, сумматоры 10-13, блок

14 задания lleaear перемножители 1519, блок 20 задания ориентации.

Устройство работает следующим . абра-. зомв

B нармальюм состоянии емкость 4 через замкнутый переключатель 5 заряжена до уровня напряжения, устанавливаемого потенциомеером 2. Формирование. калибровочного импульса осуществляется пзремыканием переключателя 3 в другОе

9382

5 положение, при котором производится разряд емкости 4 через индуктивность 5 и входные сопротйвления первого интегратора 6 и двух сумматоров 10 и 11, Имитационный сигнал формирователя представляет собой вторую производную дипольного момента P (t). На выходах первого 6 и второго 7 интеграторов получаем сигналы, пропорциональные P (t), P(t). Линейный 8 и квадратичный 9 аттенюаторы задают сигналы, пропорциональные с и Рсоответственно, и выполненные на потенциомечре.

Перемиожители 15, 16, 19, блок задания ориентации 20 и первый сумматор

lO формируют сигнал Е составляющей . поля. Перемножители 15 и 16 производят перемножение сигналов аттенюаторов 8 и 9, о.Р (t) и d p(t) соответственно, на величину Влияния ориентации излуча1+ЪЧ чателя на фазовый спектр сигнала и, таким образом, устанавливают на вы, ходе сигналы согласно выражениям

1 3Ч gp (1 1 Ъч (p(t)

44 V 1ФЧ

Вьасодные сигналы перемножителей 15 и 16 и калибровочный импульс, аро- .парциональный P " "(t), суммируют на сумматоре 10 и получают сигнал, соответ- so ствующий выражению (8). Перемножитель.

l9 определяет амплитуду сигнала E(t)

A= cos oos V, %ИО

3S которая задается с помощью перемножите. ля 19, управляемого блоком 20 задания ориентации излучателя. формирование сигналов, наводимых в магнитных антеннах, осуществляется вторым сумматором 11, блоком задания пеленга 14, перемножителями 17 и 18 и третьим, четвертым сумматорами 12 и 13, Сумматор ll формирует сигнал, пропорциональный у" 1 d, > ltlj. .Блок задания пйленга 14 преобразует выходдой сигнал сумматора ll в два,сигнала, величины которых определяются значениями cos и s4n задаваемого утяа пе50 ленга 9 . Перемножители 17 и 18 вмес. те с сумматорами 12 и 13 предназначе- . ны для формирования сигйалов магнитных ° антенн с учетом наклона излучателя. На выходах сумматоров 12 и 13 получают.

SS . сигналы согласно выражениям (7) и (8).

Таким образом, предложенное. устройство позволяет сформировать на выходах

35 6 перемножителя 20, сумматоров 14 и 15 имитационные сигналы E(H), Н /Н, Н (Ф), наводимые в штыревой и рамочнйх антеннах в соответствии с воздействием электромагнитного поля произвольного ориентированного в пространстве молиниевого разряда.

Предложенное устройство является более точным имитатором сигналов электрической и магнитной составляющих электромагнитного поля молниевого разряда на приемных антеннах в точке наблюдения по сравнению с известным, так как позволяет имитировать сигналы от источников электрических разрядов с произвольной ориентацией в пространстве и формировать сигналы магнитной составляющей поля в магнитных взаимноперпеидикулярных рамочных антеннах при воздействии электромагнитного поля произвольно ориентированного источника кэлучения, что дает возможность калибровать не только дальномеры, но и радиопеленгаторы ближних гроз. фор.мула изобретения

Устройство для калибровки измерителей дальности до молниевых разрядов по авт. св. N 775704, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью ловышення достоверности имитации, сигналов электромагнитного поля молниевого разряда, в него введены третий и четвертый сумматоры, пять перемножителей, блоки задания пеленга и ориентации, при этом вход блока задания пеленга соединен с выходом второго сумматора, а выходс первыми входами третьего и/четверМго сумматоров, вторые входы которых через первый и второй перемножители соединены с выходом блока задания пеленга, вторые входы первого и второго пвремножителей соединены с выходом блока задания; ориентации, соединенного с первыми входами третьего и четвертого перемножителей, соединенных вторыми входами соответственно с линейным и квадратичным аттенюаторами, выходы третьего и четвертого перемножителей соединены с входами первого сумматора, вы-. ход которого соединен с первым входом пятого перемножителя, соединенного вторым входом с выходом блока задания ориентации.

Источники информации, принятые во внимание при.экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 775704, кл. G 01 4l l/18, 08.01.79 (прототип).

038235

Составитель Л. Филиппова

Редактор А. Шандор . Текред..С.Мигунова Корректор Н. Степ

Заказ 4455 70 Тираж 7 17 Подписное

ВНИИПИ Государствеююго комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушскаи иаб;, д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород,.ул. Проектная, 4