Основные разделы


Методы измерения сдвига ветра

В настоящее время для метеорологического обеспечения авиации используются результаты вычислений сдвига ветра по измерениям скорости и направления ветра контактными датчиками, расположенными на разных уровнях высотных сооружений в зоне аэродрома. Недостатком этого способа является то, что он не позволяет измерять метеопараметры в 300-метровом слое непосредственно над самой взлетно-посадочной полосой, а только на расстоянии нескольких километров от нее на высотах не более 40 - 50 метров с пространственно-временной экстраполяцией результатов. Получаемые результаты только приближенно соответствуют параметрам атмосферы на ВПП, а наиболее опасные атмосферные вихри диаметром 50 - 100 м над ВПП вообще не обнаруживаются.

Сдвиг ветра может быть вычислен по результатам измерения скорости ветра допплеровскими системами акустического или радиоакустического зондирования [4,16] . Недостатками этих методов является необходимость зондирования в нескольких направлениях внутри выбранного пространства конуса с достаточно большим телесным углом.

Радиоакустическое устройство для измерения скорости горизонтального ветра при зондировании атмосферы в одном направлении.

Принцип действия данного устройства: акустический импульс с синусоидальным заполнением излучается вертикально вверх, облучается непрерывным радиосигналом с использованием передающей антенны радиолокационной станции, при этом целью когерентного сложения амплитуд радиосигнала при отражении от перепадов радиоволны λе должна быть в 2 раза больше длины акустической волны λа (условие Брэгга). Отраженный от акустического импульса радиосигнал принимается антенной, диаграмма которой направлена вертикально вверх и в приёмном устройстве измеряются углы прихода в вертикальных взаимоперпендикулярных плоскостях и доплеровский сдвиг частоты. Измеренные величины используются для вычисления скорости и направления горизонтального ветра.

При этом необходимо отметить, что информация об угле прихода отраженного сигнала извлекается с помощью одной неподвижной радиоприемной антенны. Отсюда следует, что в данном устройстве используется пеленгация по методу максимума [28] , т.е. информация об угле прихода содержится в амплитуде отраженного сигнала и времени его прихода. Недостатком такого устройства является то, что, во-первых, устройство не позволяет определить углы прихода отраженного радиосигнала с погрешностью менее полуширины диаграммы направленности приемной радиоантенны на уровне - 3 дБ, поскольку пеленгационная характеристика в данном случае совпадает с диаграммой направленности приемной антенны и на рабочем участке ее крутизна мала [28] ; во-вторых, поскольку реализуются амплитудные измерения, случайные изменения уровня отраженного сигнала, связанные с воздействием атмосферной турбулентности на акустический пакет будут вносить существенную погрешность в результат измерения. Все это приводит к тому, что при реализации радиоакустического способа определения сдвига ветра с погрешностью менее ± (5 - 10) м/с в диапазоне измерения ветра ± 30 м/с не представляется возможным, что не удовлетворяет требованиям авиации [26].

Для повышения точности измерений угловых координат движущегося акустического пакета целесообразно применить методы моноимпульсной локации [27,28] .

Прочитайте еще и эти статьи:

Разработка портативного цифрового радиометра
Атомная энергетика в настоящее время экологически более чиста и более дешева, чем тепловая. В развитых странах она обеспечивает от 15 до 70% всей электроэнергии, которая производится (Франция - 70%, США - 17%, Швеция - 50%, Канада - 15%). Однако ...

Исследование преобразования и передачи сигналов
В результате выполнения курсовой работы необходимо: . Глубоко изучить физические процессы в линейных цепях в переходном и установившемся режимах; . Приобрести навыки применения основных методов анализа, преобразования сигналов линейными ц ...

© Copyright 2019 | www.techattribute.ru