Основные разделы


Проверка условия Брэгга

Кроме явления когерентного сложения рассеянной звуковой посылки электромагнитного излучения, приводящего к увеличению интенсивности рассеянного радиоизлучения при РАЗ атмосферы с разнесенными источниками электромагнитного и акустического излучения, действует фокусирующая способность распространяющихся звуковых фронтов, которые представляют собой протяженные сферические отражатели, осуществляющие фокусировку отраженного сигнала к месту расположения приемной антенны доплеровского радиоканала.

При использовании простых акустического и электромагнитного зондирующих сигналов изменение с высотой температуры и радиальной скорости ветра приводит к нарушению соотношения Брэгга. Достаточно сильный отраженный сигнал существует только в некотором диапазоне высот, причем, чем больше длительность акустического импульса (число длин волн в импульсе), тем меньше этот диапазон [4].

Настройка на условие Брэгга для каждой из точек профиля («площадок») вручную путем изменения частоты излучаемого звукового сигнала занимает достаточно много времени, которое в зависимости от количества «площадок» может составлять 0,5 - 3 часа.

Используемый алгоритм измерений значительно ограничивает оперативность получения профилей метеопараметров - качество, являющееся одним из основных потенциальных достоинств метода. Кроме того, такое время соизмеримо со временем квазистационарности процессов в атмосфере, в течение которого можно производить осреднение.

Поэтому с самого начала развития метода РАЗ стали делаться попытки получения профилей «по одной звуковой посылке» с подстройкой частоты акустического излучения в среднем по трассе, однако достаточный для регистрации уровень отраженного сигнала даже при благоприятных метеоусловиях удалось получить только из нескольких соседних точек профиля. Нарушение при этом условия Брэгга в крайних точках, в которых удается зарегистрировать сигнал, приводит к появлению ошибок в определении температуры порядка 0,5 - 20 С. Указанная ошибка не превышает случайных ошибок радиозондов, но оказывается коррелированной с градиентом температуры, причем, градиент всегда занижается по абсолютной величине. И хотя общее время измерения температурного профиля по такой методике значительно уменьшается, однако появляется неслучайная ошибка, которая не может быть уменьшена осреднением и коррекцией результатов измерений.

Кардинальным решением вопроса о повышении оперативности радиоакустического зондирования и точности измерения метеопараметров является подстройка частоты электромагнитного излучения под условие Брэгга по мере продвижения простого акустического импульса в атмосфере.

Поскольку обеспечить выполнение условия Брэгга во всем диапазоне изменения акустических длин волн с помощью подстройки частоты радиосигнала не представляется возможным, то медленные (в том числе сезонные и суточные) изменения метеопараметров целесообразно компенсировать подстройкой частоты звукового генератора. Такая периодическая подстройка частоты звука может быть выполнена по прямым измерениям температуры и скорости ветра у поверхности земли и может осуществляться автоматически либо оператором. Компенсацию быстрых изменений длины акустической волны (в течение времени распространения акустического пакета) необходимо производить изменением частоты радиоизлучения. Так, чтобы обеспечить выполнение условие Брэгга при изменении температуры атмосферы с высотой на 100 С необходимо иметь возможность перестройки частоты радиосигнала в пределах 1,5 % с точностью порядка 0,05 % и скоростью порядка 0,1 % за 0,1 с [4].

Однако сведения об успешной реализации подобных процедур на практике отсутствуют, что объясняется технической сложностью задачи, с одной стороны, и несовершенством алгоритмов управления частотами зондирующих сигналов - с другой.

Прочитайте еще и эти статьи:

Проектирование передатчика для радиотелефона
Радиопередающие устройства представляют собой сложную систему, предназначенную для формирования радиосигналов в соответствии с требованиями, установленными при разработке системы, в состав которой входят высокочастотный тракт, модулятор для упр ...

Технико-экономический проект участка первичной сети
Первичная сеть представляет собой совокупность магистральной первичной сети, внутризоновой первичной сети, и местной первичной сети. Проектируемый участок относится к магистральной первичной сети. В состав магистральной сети входят сетевые станц ...

© Copyright 2019 | www.techattribute.ru