Patent RU-2491574-C1 (RU)
Title: Способ радиолокационного измерения заряда частиц облаков и осадков
Inventor: BILETOV MARK VLADIMIROVICH
IPC: G01S13/95
Filed: 2012-02-06
Granted: 2013-08-27
Abstract: Изобретение относится к метеорологии и может быть использовано в автоматизированных системах определения опасных для авиации явлений погоды, а также в других областях человеческой деятельности. Достигаемый технический результат изобретения - увеличение дальности действия и уменьшение зависимости результатов измерения зарядов от состояния атмосферы. Указанный результат достигается за счет того, что в предлагаемом способе исследуемую область атмосферы одновременно облучают электромагнитной волной с длиной волны λ 1 , незатухающей при распространении в исследуемой среде, и волной с λ 2 , испытывающей затухание; принимают отраженные электромагнитные сигналы от двух объемов, лежащих внутри исследуемой области, измеряют раздельно мощности электромагнитного сигнала, отраженного от первого и второго объемов, а также величину сдвига фаз между данными сигналами и по результатам измерений определяют заряд частиц облаков и осадков исследуемой области по формуле: 
     
       
         
           
             ρ 
             = 
             K 
             ⋅ 
             
               1 
               
                 
                   λ 
                   2 
                 
                 ⋅ 
                 ( 
                 
                   R 
                   2 
                 
                 − 
                 
                   R 
                   1 
                 
                 ) 
               
             
             ⋅ 
             
               
                 l 
                 g 
                 ( 
                 
                   
                     
                       u 
                       
                         Ф 
                         Д 
                       
                     
                   
                   
                     
                       U 
                       0 
                     
                   
                 
                 ) 
               
               
                 l 
                 g 
                 
                   [ 
                   
                     c 
                     o 
                     s 
                     ( 
                     
                       
                         2 
                         π 
                         ​ 
                         ( 
                         
                           R 
                           2 
                         
                         − 
                         
                           R 
                           1 
                         
                         ) 
                       
                       
                         
                           λ 
                           2 
                         
                       
                     
                     ) 
                   
                   ] 
                 
               
             
             ⋅ 
             Δ 
             , 
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
             
               ( 
               1 
               ) 
             
           
         
         
       
     
     где        K   =       m   ⋅   c       6   0   ⋅   e       =   2   ,   8   4   ⋅   1     0     −   5           К   л     м           
 - постоянный коэффициент; m - масса электрона; е - заряд электрона; с - скорость распространения электромагнитной волны; R 1  и R 2  - расстояние до двух объемов, лежащих внутри исследуемой области; U ФД  - комплексное значение напряжения на выходе фазового детектора; U 0  - амплитудное значение напряжения на выходе амплитудного ограничителя;        Δ   =     [     l   n       (       P   (     λ   1     )       P   (     λ   2     )       )         R   1         −   l   n       (       P   (     λ   1     )       P   (     λ   2     )       )         R   2           ]           
 - разность логарифмов отношения мощностей отраженного радиолокационного сигнала от двух областей исследуемого пространства, удаленных от радиолокатора на расстояние R 1  и R 2  соответственно; P(λ 1 ) - мощность отраженного сигнала с длиной незатухающей волны λ 1 ; Р(λ 2 ) - мощность отраженного сигнала с длиной волны λ 2 , испытывающей затухание в исследуемом объеме облачности или осадков. 1 ил.