RU1178209C

RU1178209C - Method of radio-acoustic sound of atmosphere

Info

Publication number: RU1178209C
Application number: SU833545707A
Authority: RU
Inventors: Л.Г. Шаманаева; Г.Г. Фомин
Original assignee: Институт Оптики Атмосферы Томского Филиала Со Ан Ссср
Priority date: 1983-01-24
Filing date: 1983-01-24
Publication date: 1993-02-07

Abstract

СПОСОБ РАДИОАКУСТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ АТМОСФЕРЫ,, заключающийс в том, что в заданную область атмосферы из первого пункта на Земле излучают первый пакет звуковых волн, затем в эту же область атмосферы одновременно из второго пункта на Земле излучают радиосигналы и из третьего пункта на Земле излучают второй пакет звуковых волн, в четвертом Изобретение относитс к способам зондировани атмосферы, в частности к способам радиоакустического зондировани , и может быть использовано дл дистанционного измерени абсолютной температуры атмосферы, например в метеорологии. Цель изобретени - повышение точ .ности измерений., пункте на Земле принимают отражение . от заданной области атмосферы радиосигналы , измер ют их допплеровский сдвиг и по величине допплеровского сдвига определ ют температуру в заданной области атмосферы, о т л и :ч а ю щ и и с тем, что, с целью повышени точности измерений, излучают вертикально вверх первый пакет звуковых волн из первого пункта, ко,торый расположен посередине между . вторым и четвертым пунктами, в первом пункте через заданное врем t после его излучени принимают отраженный заданный областью атмосферы первый пакет звуковых волн, определ ют угол f прихода первого отражен v- Ё ного пакета звуковыхволн относитель но вертикали р первом пункте с после дующим смещением третьего пункта относительно первого в направлении, противоположном направлению прихода отраженного первого пакета звуковых волн на величину X Vt с/4, где с средн скорость распространени зву ка в атмосфере. VI СО ю о ю На чертеже представлена схема ра-; диоакустического зондировани атмосферы . Способ реализуетс следующим обра ом. Имеетс четыре пункта 1, 2, 3 и 4. В пункте 2 расположен излучатель радиоволн, а в пункте 4 - приемник. Пункт 1 лежит на. середине отрезкаThe METHOD of RADIO-ACOUSTIC sounding of the ATMOSPHERE is that a first packet of sound waves is emitted from a first point on Earth to a given region of the atmosphere, then radio signals are emitted from a second point on Earth and a second packet of sound from a third point on Earth waves, in the fourth The invention relates to methods of sensing the atmosphere, in particular to methods of radio-acoustic sounding, and can be used for remote measurement of absolute temperature s atmosphere, for example in meteorology. The purpose of the invention is to increase the accuracy of measurements. A point on Earth is accepted reflection. from a given region of the atmosphere, the radio signals measure their Doppler shift, and the temperature in a given region of the atmosphere is determined from the value of the Doppler shift, since: in order to increase the accuracy of measurements, they radiate vertically upward a packet of sound waves from the first point, which is located in the middle between. the second and fourth points, in the first point after a specified time t after its emission, the first packet of sound waves reflected by the specified atmospheric region is received, the angle f of arrival of the first reflected v-th packet of sound waves relative to the vertical p of the first paragraph is determined, followed by the third paragraph relative to the first in the direction opposite to the direction of arrival of the reflected first packet of sound waves by X Vt s / 4, where c is the average speed of sound propagation in the atmosphere. VI SOU about y On the drawing shows a diagram of ra-; diaoacoustic sounding of the atmosphere. The method is implemented as follows. There are four points 1, 2, 3 and 4. At point 2, a radiator of radio waves is located, and at point 4 is a receiver. Point 1 lies on. mid section

Description

пр мой, соедин ющей пункты 2 и , Из пункта 1 предварительно посылают звуковое излучение и через заданное врем t определ ют угол прихода в тот же пункт 1 рассе нного атмосферой звукового излучени . Врем приема ; рассе нного звукового излучени пр мо зависит от высоты, на которой происходит рассе ние звуковых волн, а именно t 2Z/C, где Z - высота, с .которой принимаетс рассе нный звуковой сигнал; с - средн скорость распространени звука в атмосфере. Определив угол прихода звукового излучени V в пункте 1, определ ем рассто ние X, на которое необходимосместить пункт посылки зондирующего пакета звуковыхВОЛН относительно ; пункта 1:Х у t с/4, Таким образом, пункт 3 расположен от пункта 1 на рассто нии X . У tx : Хс/4 и в «аправлении, противоположном направлению прихода рассе нного; звукового излучени . Из пункта 3 посылают пакет звуковых волн, а из пункта 2 одновременно начинают посылку радиосигнала в направлении 5. Под действием ветра пакет звуковых волн- перемецаетсй по трассе 6 и оказываетс в заданной области зондировани 7. Радиоволны, посланные из пункта 2, отражаютс от па- j кета звуковых волн и по трассе 8 npo-i ход т в пункт t, где принимаютс . Далее определ етс их допплеровский сдвиг, по которому и суд т о температуре атмосферы. Данный способ обеспечивает уело- ; ВИЯ, в св зи с которыми пакет звуковых волн всегда будет попадать в заданный з ондирующии объем простраИства , в св зи с чем отражение радиоволн Hd этом пакете будет максммальным , и отношение сигнал - шум будет также максимально, значит будет уве ; личиватьс Томность измерений. Предлагаемый способ обеспечивает попадание звукового пакета, в зондируемую область на любой высоте, что сущест-, венно увеличивает дальность зондиро-т вани . Контроль за положением пакета звуковь1х волн осуществл етс без изменений положени радиолокационной , системы, за короткое врем , ограни- ,1 ценное только временем распространени звуковых волн до заданной высотьи .8 рбэузпьтате чего увелиниваетс оперативность Йзк5ёр1ени{|. на- :,: ;правлёнйе П{зр1Хбда;йкустрйчвско -о из- ,|i ;лучени определ ютс и$вестйым спобоi:6oM .;.;;. - ,: / : Jthe straight line connecting points 2 and, From point 1, sound radiation is preliminarily sent and after a predetermined time t, the angle of arrival of sound scattered by the atmosphere at the same point 1 is determined. Reception time; scattered sound radiation directly depends on the height at which scattering of sound waves occurs, namely t 2Z / C, where Z is the height at which the scattered sound signal is received; c is the average sound velocity in the atmosphere. Having determined the angle of arrival of sound radiation V in paragraph 1, we determine the distance X by which it is necessary to shift the sending point of the probe packet of sound WAVE relative to; point 1: X y t s / 4, Thus, point 3 is located from point 1 at a distance of X. At tx: Xc / 4 and in the “direction opposite to the direction of the scattered arrival; sound radiation. From point 3, a packet of sound waves is sent, and from point 2, the radio signal starts to be sent in direction 5. Under the influence of the wind, the packet of sound waves travels along route 6 and is in a given sounding region 7. The radio waves sent from step 2 are reflected from j chum of sound waves and along route 8 npo-i go to point t, where it is received. Next, their Doppler shift is determined by which the atmospheric temperature is judged. This method provides uelo; VII, in connection with which the packet of sound waves will always fall into the specified sounding volume of space, in connection with which the reflection of the Hd radio waves in this packet will be maximal, and the signal-to-noise ratio will also be maximum, which means it will be; tomnosti measurements. The proposed method ensures that the sound packet enters the probed area at any height, which significantly increases the range of the sounding van. The position of the sound wave packet package is monitored without changing the position of the radar system, in a short time, limited to 1 valuable only by the propagation time of sound waves to a given height .8 pause and this increases the efficiency of the signal {|. on:,:; corrected П {Зр1Хбда; ікустрічво-о из-, | i; radiation are determined also by the news: 6oM.;. ;;. -,: /: J

ВетерWind