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

29631. Объем выборки, факторы, влияющие на объем выборочной совокупности 21 KB
  Существует способы математического определения для объёма выборки. Опытным путём установлено что объём выборки колеблется от 3961000 1200 человек. Чем более дробный мы предполагаем сделать анализ тем при прочих равных условиях мы должны брать большой объём выборки.
29632. Класс строго вероятностных способов формирования выборочной совокупности. Механический отбор 26.5 KB
  Способы построения выборки делятся на 2 крупных класса: Случайные вероятностные это такие способы отбора когда каждый элемент генеральной совокупности имеет известную чаще всего равную вероятность быть выбранным. Для реализации случайного отбора необходимо иметь основу выборки списки элементов генеральной совокупности. Строго говоря лишь вероятностные выборки являются репрезентативными следовательно только для них может быть рассчитана статистическая погрешность. Механический отбор где элементы генеральной совокупности...
29633. Класс строго вероятностных способов формирования выборочной совокупности. Гнездовой отбор 52 KB
  Гнездовой отбор. Способы построения выборки делятся на 2 крупных класса: Случайные вероятностные это такие способы отбора когда каждый элемент генеральной совокупности имеет известную чаще всего равную вероятность быть выбранным. Неслучайные все остальные способы отбора. Для реализации случайного отбора необходимо иметь основу выборки списки элементов генеральной совокупности.
29634. Квотная выборка в социологическом исследовании 24 KB
  Способы построения выборки делятся на 2 крупных класса: Случайные вероятностные это такие способы отбора когда каждый элемент генеральной совокупности имеет известную чаще всего равную вероятность быть выбранным. Неслучайные все остальные способы отбора. Для реализации случайного отбора необходимо иметь основу выборки списки элементов генеральной совокупности. К вероятностным способам отбора относят: Простой случайный отбор в рамках которого элементы отбираются либо с помощью таблицы случайных чисел либо с помощью...
29635. Стратифицированный отбор единиц наблюдения в социологическом исследовании 27 KB
  Способы построения выборки делятся на 2 крупных класса: Случайные вероятностные это такие способы отбора когда каждый элемент генеральной совокупности имеет известную чаще всего равную вероятность быть выбранным. Неслучайные все остальные способы отбора. Для реализации случайного отбора необходимо иметь основу выборки списки элементов генеральной совокупности.
29636. Многоступенчатый способ формирования выборочной совокупности 25 KB
  Этапы построения выборки. 1один алгоритм выборки зависит от сложности объекта об общих теоретических построения выборки. В случае если полная основа выборки недоступна т.е случайный отбор невозможен значимыевыбор задачи исследования с точки зрения критерия для построения и стратифицированной или квотной выборки чаще всего выступают со.
29637. Опросные методы в социологическом исследовании. Назначение, классификация видов 25 KB
  Опросы можно классифицировать по разным основаниям: По форме контакта. Спрашиваются и отвечающего опросы делятся на: интервью и анкетирования Интервью непосредственный контакт. По характеру респондентов опросы делятся на:1Массовые респондентом выступают представители объекта исследования. б выборочные 4 по процедуре опросы бывают: групповые и индивидуальные.
29638. Опрос как процесс, фазы опроса. Способы создания мотивации к участию в опросе 30 KB
  Метод опроса применяется когда необходимо получить информацию о явлениях и процессах которые недоступны прямому наблюдению и недостаточно полно отражены в анализируемых документах. Достоинства метода опроса. С помощью метода опроса мы можем за относительно короткий период опросить большое число респондентов и достаточно быстро получить большие объемы информации.
29639. Анкета как документ анкетного опроса. Классификация вопросов анкеты 31 KB
  Классификация вопросов анкеты. Анкета инструмент опроса структурно организованный набор вопросов выраженных на языке респондента каждый из которых логически связан с центральной проблемой исследования. В ней предполагается жестко фиксированный порядок содержание и форма вопросов ясное указание способов ответа. Вопрос анкеты это письменное обращение к респонденту с целью выявления информации относящейся к предметному содержанию исследования.