Основные разделы


Выбор метода исследований

Измерения скорости звука в атмосфере методом РАЗ производят по доплеровскому сдвигу частоты отраженного от звуковой посылки радиосигнала

. (2.2)

Эти измерения являются основными при определении температуры среды и компонентов скорости ветра [22].

В случае зондирования в одном направлении возможно определение температуры. При этом неопределенность слагаемого вносит в значение температуры ошибку, которая оценивается по формуле:

. (2.3)

Для повышения точности определения температуры атмосферы применяют либо осреднение результатов некоторого числа измерений скорости звука, используя предположение о близости среднего значения вертикальной составляющей скорости ветра к нулю, либо измеряют ее по доплеровскому сдвигу частоты отраженного акустического сигнала, полученного из той же области, что и электромагнитный сигнал. Если измерение скорости звука производят с использованием профилера, то для коррекции температуры используют значение лучевой скорости ветра, определяемое по отражениям от ясного неба.

Авторы Петерс и Аргеван были первыми, кто учел на практике при измерении температуры с помощью РАЗ-профилера вертикальное движение воздуха. Это стало возможным после разработки соответствующего спектрального процессора, позволяющего оценивать наряду с достаточно большим доплеровским сдвигом, порождаемым акустической волной, сравнительно малое значение доплеровской частоты, обусловленное ветром. Выполнение коррекции позволило значительно уменьшить расхождение между данными РАЗ и радиозонда.

Однако систематическое отклонение в результатах продолжает присутствовать: температура, полученная методом РАЗ, отличается от температуры, измеренной радиозондом на той же высоте.

Возможна комбинированная методика [24], состоящая в определении вертикальной компоненты скорости ветра по результатам измерений вертикальным моностатическим содаром и температуры в результате совместной обработки информации, полученной по акустическому и радиоканалам. Составляющие при этом определяются способом двух зондирований.

Важной характеристикой систем дистанционного зондирования атмосферы является их пространственное разрешение. В системах радиоакустического зондирования в случае измерения по проходу одного акустического импульса пространственное разрешение определяется продольным и поперечным размерами акустического пакета. При зондировании в нескольких направлениях значения метеовеличин находятся как средние для той части пространства, которая ограничена выбранными направлениями зондирования.

Кроме того, при последовательном зондировании в различных направлениях к разнесению измерений по пространству добавляется разнесение по времени. По этой причине таким способом можно измерять лишь средние по пространству и по времени значения метеовеличин. В некоторых задачах требуется измерение «мгновенных» значений метеовеличин вдоль заданного направления.

Получение профилей параметров атмосферы зондированием в нескольких направлениях требует также выполнения большого числа единичных измерений. Для зондирования в четырех направлениях их число определяется формулой , где - количество точек в профиле; - количество измерений в каждой точке для одного направления.

Если в расдаре применяется простейший способ определения скорости звука «по площадкам», когда при посылке одного акустического импульса скорость звука определяется лишь в одной точке, то общее время измерения профиля может достигать нескольких часов, а следовательно, на точность полученных значений существенное влияние оказывает нестационарность процессов в атмосфере.

Максимальная дальность действия систем радиоакустического зондирования, построенных по основной схеме, в значительной степени ограничена действием горизонтального ветра. Так, уже при скорости горизонтального ветра 4 - 5 м/с измерение метеовеличин методом зондирования в четырех направлениях становится практически невозможным [19]. Это объясняется смещением пятна отраженных электромагнитных колебаний с апертуры приемной антенны.

Перейти на страницу: 1 2 3

Прочитайте еще и эти статьи:

Информационные устройства и системы управления автосигнализацией
Современный термин “Мехатроника” (”Mechatronics”), согласно японским источникам, был введен фирмой Yaskawa Electric в 1969 году и зарегистрирован как торговая марка в 1972 году. Это название получено комбинацией слов “МЕХАника” и “элекТРО ...

Проектирование блока смены светофильтров фотокалориметра КФК 3 с микропрограммным управлением
Решающими факторами повышения производительности труда, сближения физического и умственного труда являются механизация и автоматизация производства. Под механизацией понимается применение машин и механизмов, заменяющих мускульный труд рабочего. ...

© Copyright 2019 | www.techattribute.ru