[go: up one dir, main page]

SU1610452A1 - Method of determining profile of parameters of atmosphere - Google Patents

Method of determining profile of parameters of atmosphere Download PDF

Info

Publication number
SU1610452A1
SU1610452A1 SU884418134A SU4418134A SU1610452A1 SU 1610452 A1 SU1610452 A1 SU 1610452A1 SU 884418134 A SU884418134 A SU 884418134A SU 4418134 A SU4418134 A SU 4418134A SU 1610452 A1 SU1610452 A1 SU 1610452A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
light pulse
gravity
volume
profile
pulse
Prior art date
Application number
SU884418134A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Васильевич Виноградов
Original Assignee
Горьковский инженерно-строительный институт им.В.П.Чкалова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Горьковский инженерно-строительный институт им.В.П.Чкалова filed Critical Горьковский инженерно-строительный институт им.В.П.Чкалова
Priority to SU884418134A priority Critical patent/SU1610452A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1610452A1 publication Critical patent/SU1610452A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к атмосферной оптике и может быть использовано в геофизике, локации, геодезии при исследовании характеристик атмосферы. Под заданным зенитным рассто нием посылают световой импульс, формируют изображени  сечени  объема пространства, заполненного световым импульсом, относительно двух точек отсчета, расположенных на известном рассто нии друг от друга по высоте. В обеих точках отслеживают центры т жести и измер ют координаты и их разности, а также метеопараметры: давление, температуру и влажность воздуха, по которым вычисл ют показатели преломлени . Дл  выбранной I-й точки траектории распространени  светового импульса наход т показатель преломлени  и угол рефракции, по которым стро т профиль с учетом зенитного рассто ни  направлени  посылки импульса. 1 ил.The invention relates to atmospheric optics and can be used in geophysics, location, geodesy in the study of the characteristics of the atmosphere. Under a given zenith distance, a light pulse is sent, images of a cross section of the volume of space filled with a light pulse are formed relative to two reference points located at a known distance from each other in height. At both points, the centers of gravity are monitored and the coordinates and their differences are measured, as well as meteorological parameters: pressure, temperature, and air humidity, from which refractive indices are calculated. For the selected I-th point of the path of propagation of the light pulse, the refractive index and the refraction angle are found, along which the profile is constructed taking into account the zenith distance of the direction of the pulse. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к атмосферной оптике и может быть использовано в геофизике, локации, геодезии при исследовании характеристик атмосферы.The invention relates to atmospheric optics and can be used in geophysics, location, geodesy in the study of the characteristics of the atmosphere.

Целью изобретени   вл етс  расши- , рение функциональных возможностей способа за счет дополнительного определени  профил  показател  преломлени . .. , -.The aim of the invention is to expand the functionality of the method by further defining the refractive index profile. .., -.

Способ определени  профил  парамет- р.ов атмосферы заключаетс  в том, что посыпают световой импульс под заданным зенитным рассто нием, формируют изображение сечени  объема пространства , заполненного световым импульсом , отслеживают за центром т жестиThe method of determining the profile of parameters of the atmosphere consists in sprinkling a light pulse at a given zenith distance, forming an image of a cross section of the volume of space filled with a light pulse, tracking the center of gravity

изображени  сечени  объема пространства с одновременным измерением,координат центра т жести изображени  относительно точки отсчета и дальности до светового импульса, а также отслеживают центр т жести изображени  с измерением координат относительно второй точки отсчета, расположенной на известной высоте от первой точки отсчета. Измер ют разность координат центров т жести, давление воздуха, температуру и влажность у двух точек отсчета, по которым вычисл ют показа-;;; тель преломлени , а дл  выбранной i- точки траектории распространени  светового импульса наход т показательimages of the cross section of the volume of space with simultaneous measurement, the coordinates of the image center of the image relative to the reference point and the distance to the light pulse, and also track the center of image gravity with the coordinates measured relative to the second reference point located at a known height from the first reference point. The difference between the coordinates of the centers of gravity, air pressure, temperature and humidity at the two reference points, which are used to calculate the display, is measured ;;;; refractive index, and for the selected i-point of the trajectory of propagation of the light pulse, we find the index

О5O5

4 СД4 recounted

tN5tN5

преломлени  и угол рефракции, по ко- ,торым стро т их профиль с учетом зенитного рассто ни  направлени  посылки импульса.refraction and the angle of refraction, according to which their profile is constructed taking into account the zenith distance of the direction of the pulse.

При этом формулы дл  вычислени  имеют видThe formulas for calculating are

nf tg3 Z, Z2nf tg3 Z, Z2

7/27/2

(1(one

-b + (b2-4a c;)--b + (b2-4a c;) -

,tgz,(1-tg22, )-n,,(1-tg2z2)t:gZ2, tgz, (1-tg22,) -n ,, (1-tg2z2) t: gZ2

,(0,5tg22,-l)+tgZi(l-0,5tg2z2) - ur;,,, (0,5tg22, -l) + tgZi (l-0,5tg2z2) - ur;

a (, -n tg3z2)0,5,a (, -n tg3z2) 0.5,

ri(-1)tg ,5(1- 1)2 tg3z.,ri (-1) tg, 5 (1-1) 2 tg3z.,

(2 где Д r| - разность углов рефракции(2 where Д r | is the difference of the angles of refraction

дл  двух траекторий;for two paths;

Z , Z J,Z, Z J,

и п ,0 - зенитные рассто ни  и показатели преломлени  в первой и второй точках отсчета соответственно ,and n, 0 are the zenith distances and refractive indices at the first and second points of reference, respectively,

ДГ, ,/L;-arctg B cus(90°-zj)-L ;, (3DG, / L; -arctg B cus (90 ° -zj) -L;, (3

где фу. - вертикальна  координата воwhere fu - vertical coordinate in

второй точке отсчета , L j - текущее значение дальности до положени  импульса в i-й точке пространства; В - вертикальный отрезок (рассто ние ) между точками отсчета.the second point of reference, L j - the current value of the distance to the position of the pulse in the i-th point of space; B - vertical segment (distance) between reference points.

Выбрр знака перед радикалом в выражении (1) определ етс  требованием Кр| , который должен быть больше единицы.The choice of the sign in front of the radical in expression (1) is determined by the requirement Kr | which must be greater than one.

На чертеже приведена схема измерений .The drawing shows the measurement scheme.

Лазерный импульс излучател  1 формируетс  зеркалами 2 и оптической системой 3 и направл етс  в атмосфе- ру под заданным зенитным рассто нием (углом) z. Оптические системы 3 иThe laser pulse of the emitter 1 is formed by mirrors 2 and the optical system 3 and is directed to the atmosphere at a given zenith distance (angle) z. Optical systems 3 and

4формируют в плоскости анализаторов4 form in the plane of the analyzers

5и 6 изображени  сечени  объема,образованного световым импульсом при распространении его в атмосфере. При5 and 6 are images of a cross section of a volume formed by a light pulse as it propagates in the atmosphere. With

.этом система 4 расположена на известной высоте В по отношению к системе 3. Анализаторы 5 и 6 осуществл ют слежение за перемещением, изображени  сечени  объема, образованного световым импульсом, в поле зрени  оптических систем и формируют сигналы, поступающие в блоки 7 и 8 управлени This system 4 is located at a known height B with respect to system 3. Analyzers 5 and 6 track the movement, images of the cross section of the volume formed by the light pulse in the field of view of optical systems and generate signals entering control units 7 and 8.

L с шагоL with shago

анализаторами, В блоках 7 и 8 формируютс  сигналы uj, ul и uf, U соответственно; первые,- пропорцио- нальные координатам центра т жести изображени  относительно точки отсчета в приемной системе 3, а вторые в системе 4, Эти пары сигналов поступают в блок 9 вычислени . Так как углы рефракции и показатели преломлени  различны дл  различных участков трассы, последнюю разбивают наby analyzers, In blocks 7 and 8, signals uj, ul and uf, U are formed, respectively; the first ones are proportional to the coordinates of the image center of gravity relative to the reference point in the receiving system 3, and the second ones in the system 4 These pairs of signals arrive at block 9 of the calculation. Since the angles of refraction and refractive indices are different for different sections of the path, the latter is divided into

участки L,, 1.2L; ,,plots L ,, 1.2L; ,,

ЛЬ L;,,- Lj,LL; ,, - Lj,

Одновременно с измерением указанных пар координат дл  двух траектори на высотах расположени  систем 3 и 4 измер ют метеопараметры и ввод т с них информацию в вычислительный блок 9, который реализует алгоритм (3),Simultaneously with the measurement of the indicated pairs of coordinates for two trajectories, the meteorological parameters are measured at the altitudes of the systems 3 and 4 and information is entered from them into the computing unit 9, which implements the algorithm (3),

Величины сигналов Ux , Uu, пропорциональны значени м проекций центров сечений объема, зан того световым импульсом , на направление зондировани  в соответствующих точках 1, Угловые отклонени  по ос м X и Y вычисл ют по формуламThe magnitudes of the signals Ux, Uu, are proportional to the values of the projections of the centers of the cross sections of the volume, occupied by the light pulse, to the direction of sounding at the corresponding points 1. The angular deviations along the axes X and Y are calculated by the formulas

Vx Vx

Ку Uy Ku uy

(4)(four)

Q u Q u

..

FF

где F - фокусное рассто ние конкретной оптической системы; Ку,Ка- коэффициенты, определ емыеwhere F is the focal distance of a particular optical system; Ku, Ka - coefficients determined by

при калибровке. Оценка точности предлагаемого способа на основе уравнений (1) и (2) позвол ет сделать выводы о том, что погрешность определени  углов рефракции не превышает 1-3 угловых секунд, а показател  преломлени  VIO в относительной мере, что удовлетвор ет многим запросам практики.  when calibrating. Estimating the accuracy of the proposed method based on equations (1) and (2) leads to the conclusion that the error in determining the refraction angles does not exceed 1–3 angular seconds, and the refractive index of the VIO in relative measure, which satisfies many practical needs.

Claims (1)

Формула изобретениInvention Formula Способ определени  профил  параметров атмосферы, включающий посьш- ку светового импульса под заданным зенитным рассто нием, формирование изображени  сечени  -объема пространства , заполненного световым импульсом , слежение за центром т жести изображени  сечени  объема пространства с одновременным измерением координат центра т жести изображени  относительно точки отсчета и дальности до светового объема, о т л и 5-161A method for determining the profile of atmospheric parameters, including the delivery of a light pulse at a given zenith distance, the formation of an image of a cross section of the volume of space filled with a light pulse, tracking of the center of gravity of the image of a cross section of the volume of space relative to the point of reference and range to the light volume, about t l and 5-161 щ и и с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет дополнительного определени  профил  показател  преломлени , центр т жести отслеживают при измерении координат относительно дополнительной точки отсчета, расположенной на известной высоте от первой точки отсчета, определ ют разность коорди2 In order to expand functionality due to the additional definition of the refractive index profile, the center of gravity is monitored when measuring coordinates relative to an additional reference point located at a known height from the first reference point, the coordinate difference is determined нат центров т жести.nat centers of gravity. в точках от -чета измер ют давление воздуха, температуру и влажность, вычисл ют показатели преломлени  в этих точках, а до  выбранной точки траектории распространени  светового импульса наход т показатель преломлени , угол рефракции и профиль с учетом зенитного рассто ни  направлени  посылки импульса.at the points of the report, the air pressure, temperature and humidity are measured, the refractive indices are calculated at these points, and the refractive index, the refraction angle and the profile taking into account the zenith distance of the direction of the pulse are found at the selected point of the light pulse propagation path. Составитель Е.Трофимов Редактор М.Бандура Техред М.ХоданичCompiled by E.Trofimov Editor M. Bandura Tehred M. Khodanych Заказ 3738Order 3738 Тираж 341Circulation 341 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101Production and publishing plant Patent, Uzhgorod, st. Gagarin, 101 Корректор М.Самборска Proofreader M.Samborsk ПодписноеSubscription
SU884418134A 1988-03-14 1988-03-14 Method of determining profile of parameters of atmosphere SU1610452A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884418134A SU1610452A1 (en) 1988-03-14 1988-03-14 Method of determining profile of parameters of atmosphere

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884418134A SU1610452A1 (en) 1988-03-14 1988-03-14 Method of determining profile of parameters of atmosphere

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1610452A1 true SU1610452A1 (en) 1990-11-30

Family

ID=21371950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884418134A SU1610452A1 (en) 1988-03-14 1988-03-14 Method of determining profile of parameters of atmosphere

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1610452A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2472311A (en) * 2009-07-31 2011-02-02 Boeing Co Measuring atmospheric refractivity profile

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2472311A (en) * 2009-07-31 2011-02-02 Boeing Co Measuring atmospheric refractivity profile
GB2472311B (en) * 2009-07-31 2011-08-17 Boeing Co Visual occultation to measure refractivity profile
US8345115B2 (en) 2009-07-31 2013-01-01 The Boeing Company Visual occultation to measure refractivity profile

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1033556B1 (en) Three-dimensional measuring method and surveying instrument using the same
US6847462B1 (en) Integrated system for quickly and accurately imaging and modeling three-dimensional objects
EP2568312A2 (en) Self-compensating laser tracker
KR100473436B1 (en) Distance detection value correction method
HK1039884B (en) Motion tracking system
CN105043392A (en) Aircraft pose determining method and aircraft pose determining device
SU1610452A1 (en) Method of determining profile of parameters of atmosphere
US3762820A (en) Self levelling laser reference plane
US4123164A (en) Autocollimating assembly for the self-calibration of a stellar navigational system
CN111623775B (en) Carrier attitude measurement system, method and storage medium
RU2046736C1 (en) Control system of unmanned aircraft with navigational complex
CN118209081A (en) Method for measuring distance and positioning target by multi-photoelectric linkage with turntable
JPS5745406A (en) Three-dimensional coordinate measuring device
RU2042156C1 (en) Method of guidance of laser radiation on object
RU94006567A (en) LASER RANGEFINDER
Browne et al. Estimation of dynamic alignment errors in shipboard firecontrol systems
Yakushenkov et al. Laser system for building deformation measurements
Rüeger High accuracy in short ISS missions
JPH01267409A (en) Measurement of verticality of high tower
SU1275209A1 (en) Method for determining relative coordinates of points and device for effecting same
JPH03175314A (en) Method and apparatus for coordinate measurement
JP2885703B2 (en) Optical distance measuring device
SU1362927A1 (en) Method of determining frequency angle of vertical refraction
Kälin et al. Highly Accurate Pose Estimation as a Reference for Autonomous Vehicles in Near-Range Scenarios. Remote Sens. 2022, 14, 90
SU1006908A1 (en) Device for checking surface position