38939

Лидар для контроля частоты атмосферы

Контрольная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

СКЗ этих ошибок связаны: δк= δу Физическая ошибка δу прежде всего обусловлена шумами на выходе предварительного усилителя со СКЗ Uш. В частности при δу≈ δш относительное СКЗ погрешности измерений обусловленной шумами имеет значение: δкш= δк = δу Uу≈ δш Uу=1 ρу= δуш – относительное СКЗ погрешности фиксации Uу обусловленное шумами. ρу= Uу δш – отношение сигнал шум на выходе предварительного усилителя δкш= δуш = 1 ρу ρу= Uу δш= Помимо шумов на фиксации Uу влияет погрешность регистрирующего устройства со СКЗ δр В частности при δу≈ δр...

Русский

2013-09-30

770.5 KB

1 чел.

МЛДЗ 6

Лидар для контроля частоты атмосферы

Действия лидаров для контроля чистоты атмосферы основано на упругом обратном аэрозольном  рассеянии зондирующего лазерного излучения  в аэрозольных атмосферных образованиях.

При этом, с помощью лидара измеряется объемный коэффициент аэрозольного рассеяние KАλ лазерного излучения в аэрозольных атмосферных образованиях. Обобщенная принципиальная схема построения лидара может иметь вид:

Передающее устройство:

- ИЛ – импульсный лазер (импульсный режим), что позволяет избежать переналожения лазерных локационных эхо-сигналов от участков атмосферы, расположенных на различных расстояниях от лидара.

- ПОС – передающая оптическая система для формирования пучка излучения и его направление на аэрозольное образование

Приемное устройство:

- ПрОС – приемная оптическая система для пространственной и спектральной селекции обратно рассеянного лазерного излучения от фона, а так же для фокусировки на ПОИ

 - ПУТ – приемно-усилительный тракт:

- ПОИ – приемник оптического излучения для детектирования лазерного излучения в электрический сигнал

- НЦ – нагрузочная цепь ПОИ

- ПрУ – предварительный усилитель для усиления и фильтрации от шумов

- РегУ – регистрирующее устройство, обеспечивает обнаружение локационного эхо-сигнала, измерение KАλ и его индикация с помощью ЭВУ и ВКУ (электронно-вычислительное и видеоконтрольное устройства)

БУиС – блок управления и синхронизации работы приемного и передающего устройств лидара, обеспечивающий выделение временного интервала, возможного прихода эхо-сигнала от исследуемого аэрозольного слоя

Излучающий зондирующий импульс лазерного излучения от ИЛ через ПОС направляется на исследуемое аэрозольное образование, которое рассеивает лазерное излучение в различных направлениях. Часть рассеянного в обратном направлении лазерного излучения попадает на ПрОС через интервал t, соответствующий дистанции R  до исследуемого аэрозольного образования до лидара: τ=2R/c

БУиС обеспечивает возможность регистрации этого излучения в приемном устройстве в течение интервала времени Δτ путем временного стробирования этого интервала: Δτ=2ΔR/c; ΔR=cτи.

Пиковая мощность принимаемого импульса лазерного излучения ПОИ:

- энергетическое лидарное уравнение для контроля чистоты атмосферы.

Амплитуда сигнального электрического тока на выходе ПОИ: Ic=SПλPпр

Амплитуда сигнального электрического напряжения на выходе НЦ: Uн= IcRн=SПλRнPпр

Амплитуда сигнального электрического напряжения на выходе широкополосного импульсного предварительного усилителя:

UуKуUн=SПλRнμKуPпр=

Kу – коэффициент усиления предварительного усилителя (10÷100)

μ – коэффициент неидеальности предварительного усилителя (примерно равен 1)

Зависимость Uу( - статическая характеристика лидара, где  - крутизна статической характеристики лидара

Сигнал Uу(t) и его амплитуда Uу фиксируется в регистрирующем устройстве, которое измеряет или определяет коэффициент :  Uу/

Случайной ошибке δу фиксации напряжения Uу соответствует случайная ошибка δк коэффициента . СКЗ этих ошибок связаны: δк= δу/

Физическая ошибка δу прежде всего обусловлена шумами на выходе предварительного усилителя со СКЗ Uш.

В частности, при δу≈ δш относительное СКЗ погрешности измерений, обусловленной шумами, имеет значение: δ*кш= δк/ = δу/ Uу≈ δш/ Uу=1/ρу= δ*уш – относительное СКЗ погрешности фиксации Uу, обусловленное шумами.

ρу= Uу/ δш – отношение сигнал/шум на выходе предварительного усилителя

δ*кш= δ*уш = 1/ρу

ρу= Uу/ δш=

Помимо шумов на фиксации Uу влияет погрешность регистрирующего устройства со СКЗ δр

В частности, при δу≈ δр относительное СКЗ погрешности измерений будет равно:

δ*кр= δк/ = δу/ Uу≈ δр/ Uу=1/ρу= δ*пр – относительное СКЗ погрешности измерений Uу, обусловленная погрешностью регистратора.

В то же время погрешность измерений  определяется и погрешностью оценки крутизны  в статической характеристике лидара.

Относительное СКЗ этой погрешности: δ*α= δ α /Uу, δ α – СКЗ погрешности оценки α, которая зависит от погрешности оценки параметров, определяющих α.

При этом относительное СКЗ погрешности измерений: δ*кα= δ*α

В целом, относительное СКЗ  погрешности измерений δ*к:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

17386. СОЦИОЛОГИЯ ОГЮСТА КОНТА 175 KB
  Лекция третья СОЦИОЛОГИЯ ОГЮСТА КОНТА Содержание Этапы жизни и творчества Идейные истоки Позитивизм как обоснование науки Социология как наука Объект социологии Метод: объективная и субъективная социология Социальная статика Социал
17387. СОЦИОЛОГИЯ КАРЛА МАРКСА 225.5 KB
  Лекция четвертая СОЦИОЛОГИЯ КАРЛА МАРКСА Содержание Штрихи к портрету Марксизм марксизмы и социология Маркса Идейнотеоретические истоки Философская антропология. Человек и общество Материалистическое понимание истории Методология Теория социальных с
17388. БИОЛОГИЧЕСКИЙ РЕДУКЦИОНИЗМ: СОЦИАЛ-ДАРВИНИСТСКАЯ ШКОЛА 90 KB
  Лекция пятая БИОЛОГИЧЕСКИЙ РЕДУКЦИОНИЗМ: СОЦИАЛДАРВИНИСТСКАЯ ШКОЛА Содержание Истоки и принципы Главные представители Теоретические итоги Ключевые слова выражения и имена Биологическая эволюция естественный отбор борьба за существование выж...
17389. БИОЛОГИЧЕСКИЙ РЕДУКЦИОНИЗМ: РАСОВО-АНТРОПОЛОГИЧЕСКАЯ ШКОЛА 110 KB
  Лекция пятая окончание БИОЛОГИЧЕСКИЙ РЕДУКЦИОНИЗМ: РАСОВОАНТРОПОЛОГИЧЕСКАЯ ШКОЛА Содержание Главные принципы Основатель школы: Артюр де Гобино Другие представители школы Заключение Ключевые слова выражения и имена Раса антропологический ти...
17390. СОЦИОЛОГИЯ ЭМИЛЯ ДЮРКГЕЙМА 172.5 KB
  Лекция шестаяСОЦИОЛОГИЯ ЭМИЛЯ ДЮРКГЕЙМА Содержание Жизненный путь ученого Интеллектуальные истоки дюркгеймовской социологии Социологизм как философское обоснование социологии В поисках социальной солидарности: от теории разделения труда к теории ...
17391. СОЦИОЛОГИЯ ВИЛЬФРЕДО ПАРЕТО 130.5 KB
  Лекция седьмаяСОЦИОЛОГИЯ ВИЛЬФРЕДО ПАРЕТО Содержание Жизнь и научная деятельность Идейные истоки и особенности мировоззрения Социология как логикоэкспериментальная наука Логические и нелогические действия Осадки и производные Общество как система в
17392. Линия. Пространственные кривые лини 93 KB
  Линия. Пространственные кривые лини В начертательной геометрии кривую линию часто рассматривают как траекторию описанную движущейся точкой. Кривая линия может быть плоской или пространственной. Все точки плоской кривой принадлежат некоторой плоскости. Крив...
17393. Взаимное положение прямых в пространстве 60.5 KB
  Взаимное положение прямых в пространстве. Рассмотрим взаимное положение прямых в пространстве : параллельные прямые пересекающиеся и скрещивающиеся. Параллельные прямые. Параллельные прямые это прямые лежащие в одной плоскости и никогда ...
17394. Плоскость, линии и точки в плоскости 73.5 KB
  Плоскость линии и точки в плоскости. Проецирование элементов определяющих плоскость. При ортогональном проецировании любая плоскость может быть задана на чертеже проекциями трех точек не лежащих на одной прямой ; проекциями прямой и точки не лежащей на данно...