Получение и анализ информации о ветре радиотехническими методами

Выполнил: ст. гр. М-373

Тиунов А.С.

Проверила:

Екатериничева Н.К.

Санкт-Петербург

2012 г.

Радиометоды используют радиопеленгацию, активную и пассивную радиолокацию, доплеровский РЛС, лидарные методы и спутниковые навигационные системы радиозондирования. В отличие от шаропилотного метода, наряду с определением вертикального и горизонтального углов, с помощью радиометодов определяется третья координата – наклонная дальность(D). Таким образом при радиометодах у нас имеется α, β, D. Горизонтальная проекция шара S₁ позволяет определить среднюю скорость и направление ветра в слоях атмосферы, через которую проходит цель.

Рассмотрим ΔО (рис.1):

O рис. 1

При графической обработке данных радиопилота используется планшет А-30D. По измеренным значениям наклонной дальности(D) и вертикального угла(α) определяется высота:

При больших удалениях радиопилота (>20 км.) необходимо учитывать искривление радиолуча за счёт радиорефракции.

ξ -поправка на рефракцию и кривизну Земли, ξ= -коэффициент рефракции

При графической обработке, когда используется круг А-30D, на котором определяется горизонтальное удаление, это горизонтальное удаление S₁, S₂ определяется по формуле . Разница планшетов А-30 и А-30D заключается в том, что вместо кривых горизонтального удаления в А-30, которое определяется по формуле , мы имеем семейство кривых, которое определяется по формуле .

Шкалы вертикального и горизонтального углов в А-30D представлены в градусах и в делениях угломера. Деления угломера- это угловая величина, которая применяется в артиллерии и определяется следующим образом: , и тогда одно малое деление равно 3,6`. Одно большое деление состоит из 100 малых делений, т. е. 360°-60 д. у., 180°-30 д. у.

Для того, чтобы перейти от деления угломера в градусы, мы должны величины д.у. умножить на 6.

O O’

Рис. 2

Ориентация вектора S зависит от знака и .

Ответы на вопросы:

1. Какие существуют радиометоды определения ветра в свободной атмосфере?

Для измерения ветра на высотах могут быть использованы два метода: метод радиопеленгования и метод радиолокации.

2. В чём суть радиотеодолитных наблюдений за ветром?

Этот метод заключается в том, что пеленгуемый объект имеет маломощный передатчик, работающий в режиме непрерывного излучения. Пеленгатор имеет чувствительный приемник и вращающуюся антенну по α и β (по углу места и азимуту), с узкой диаграммой направленности. При точном наведении на цель принимается максимальный сигнал от передатчика. Это позволяет определить азимут (β) и угол места (α) цели. Наклонную дальность таким методом определить невозможно.

3. В чём суть радиолокационных наблюдений за ветром?

При радиолокации принимаются те радиоволны, которые радиолокационная станция сама излучает, но после их отражения от предмета и возвращения. Измерение расстояния в этом методе имеет в своей основе определение времени распространения радиоволн. Оно осуществляется либо методами частотной и фазовой модуляции, либо импульсным методом. Преимущество импульсного метода перед другими заключается в том, что он экономичнее и позволяет при той же мощности передатчика определить положение предмета на больших расстояниях.

4. Для чего предназначен круг А-30D?

См.выше

5. Как выбираются особые точки на графиках изменения скорости и направления ветра с высотой?

Для выбора особых точек строят графики в масштабе: по горизонтали 1 см. ~ 2 м/с , 1 см. ~ 10° , по вертикали – высота середин слоёв, в 1 см. ~ 1 км. В слое до 3 км. строят дополнительный график d(H) в масштабе: по вертикале 1 см. ~ 200 м., по горизонтали 1 см. ~ 10°. На построенных кривых изменения ветра с высотой намечают предполагаемые особые точки, т. е. точки, в которых наблюдается зрительный излом кривых. Затем последовательно, в порядке возрастания высоты, исследуют каждую предполагаемую особую точку. Для этого соединяют прямой две соседние с исследуемой точки: нижележащую, уже выбранную особую точку и вышележащую предполагаемую особую точку. На этой прямой на уровне исследуемой точки отсчитывают линейно интерполированное значение скорости или направления ветра. Исследуемую точку включают в число особых, если: