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

76626. Гражданская война в России. «Военный Коммунизм» 38.5 KB
  Официально началом войны считаются бои в Петрограде ставшие началом Октябрьской революции то есть октябрь 1917 г. Есть также версии относящие начало войны к началу Февральской революции 1917 г. По поводу окончания войны также нет единодушного мнения: одни ученые и их большинство считают концом войны взятие Владивостока то есть октябрь 1922 г. Причины войны.
76627. Новая экономическая политика (Нэп) 31.5 KB
  По мнению Ленина сущность НЭПа была в налаживании союза между рабочими и крестьянами. Ленин сделал правильный тактический ход попытавшись с помощью НЭПа выйти из кризиса и проскочив опасный период похоронить эту политику. В политику НЭПа были введены и опробованы элементы долгосрочного планирования. Это явилось причиной отказа от политики НЭПа и его свертывания в сельском хозяйстве затем в промышленности а в 30е годы в торговле.
76628. Формирование тоталитарного режима в СССР в 1930-е годы 27 KB
  Во главе небольшой группы политической элиты находится харизматичный лидер любое его слово воспринимается элитой и нацией почти как божественное откровение. не было единства внутри политической элиты существовали оппозиции авторитет нового вождя И. Однако Конституция стала лишь идеологическим прикрытием тоталитарной политической системы.
76629. Форсированная индустриализация в СССР в 1930-е годы 33.5 KB
  Однако Советское государство продолжало отставать от ведущих мировых держав по основным промышленным показателям поэтому основными стали проблемы модернизации промышленности – эта экономическая политика получила название социалистическая индустриализация. Главными особенностями первой пятилетки 1928-–1932 были высокие темпы сжатые сроки акцент на строительство предприятий тяжелой промышленности использование внутренних источников накопления перекачка средств из деревни займы у населения и др. В годы второй пятилетки 1933–-1937...
76630. Коллективизация в СССР в 1930-е годы 34 KB
  Официально коллективизация началась 7 ноября 1929 г. Одновременно осуществлялись две группы мероприятий – сплошная коллективизация массовое насильственное создание колхозов и раскулачивание. Сталину становится ясно что сплошная коллективизация может привести к серьезному экономическому и политическому кризису – в хлебных районах возникали стихийные восстания крестьян шел массовый забой скота начались волнения в армии. сплошная коллективизация возобновилась.
76631. СССР в 1939-1941 гг. Начало второй мировой войны 38.5 KB
  Новые секретные договоренности давали СССР возможность свободы действий в создании сферы безопасности у его западных границ закрепляли присоединение западных областей Белоруссии и Украины позволили Советскому Союзу заключить договоры о взаимной помощи 28 сентября 1939 г. По данным договорам СССР получил право размещения в республиках Прибалтики своих войск и создания на их территориях морских и воздушных баз. Сталин пошел на передачу в руки гестапо многих сотен немецких антифашистов скрывавшихся в СССР от нацистов а также произвел...
76632. Великая Отечественная Война: характер, этапы, итоги 36 KB
  Война между СССР и Германией в рамках Второй Мировой войны закончившаяся победой Советского Союза над фашистами и взятием Берлина. Причины Великой Отечественной Войны После поражения в Первой Мировой войне Германия осталась в крайне тяжелом экономическом и политическом положении однако после прихода к власти Гитлера и проведения реформ страна смогла нарастить свою военную мощь и стабилизировать экономику. Основные тапы Великой Отечественной войны Начальный период войны 22 июня 1941 18 ноября 1942. Третий период войны 19431945 гг.
76633. Внешняя политика СССР 1945-1985 годах 43 KB
  Победа в Великой Отечественной войне решающая роль во Второй мировой войне существенно укрепили авторитет СССР его влияние на международной арене. СССР стал одним из создателей Организации Объединенных Наций постоянным членом Совета Безопасности. Столкновение внешнеполитических интересов СССР с одной стороны и его партнеров по антигитлеровской коалиции США Великобритания с другой в сущности было неизбежным.
76634. СССР послевоенный период 1945-1953 годах 30.5 KB
  Мир разделился на два блока один из которых возглавил СССР. Верховный Совет СССР принял план реконструкции и восстановления народного хозяйства. валовая продукция сельского хозяйства СССР составляла 60 довоенного уровня. началась разработка проекта новой Конституции СССР.