Скачать презентацию Метеорологические радиолокаторы Подготовил студент 1 -го курса Скачать презентацию Метеорологические радиолокаторы Подготовил студент 1 -го курса

art.pptx

  • Количество слайдов: 10

Метеорологические радиолокаторы Подготовил : студент 1 -го курса 4 группы Семенков Андрей Метеорологические радиолокаторы Подготовил : студент 1 -го курса 4 группы Семенков Андрей

 Радиолокация – метод радиообнаружения в пространстве различных объектов (самолетов, радиозондов, областей осадков и Радиолокация – метод радиообнаружения в пространстве различных объектов (самолетов, радиозондов, областей осадков и пр. ) при любых условиях видимости посредством облучения их радиоволнами и приема отраженных от них радиоволн. Для получения достаточно мощных отражений применяются специальные передатчики, работающие очень кратковременными импульсами, но обладающие большой мощностью в импульсе. Метеорологическими объектами при радиолокации являются прежде всего области выпадения осадков и связанные с ними явления.

Метеорологический радиолокатор Специализированный радиолокатор для получения информации об атмосфере и протекающих в ней процессах. Метеорологический радиолокатор Специализированный радиолокатор для получения информации об атмосфере и протекающих в ней процессах. Принцип действия основан на оценке степени ослабления принятого эхо-сигнала по сравнению с сигналом, излучаемым самим МРЛ. К МРЛ предъявляются специфические требования, обусловленные особенностями метеорологических целей: исключительно большим диапазоном изменения отражающей способности; значительными вертикальными и горизонтальными размерами, как правило превышающими геометрические размеры зондирующего импульса; относительно малой скоростью движения и большой пространств, изменчивостью. Всё это требует передатчиков большой мощности, приёмников большой чувствительности, а также антенн с большим коэффициентом направленного действия. Антенны МРЛ вращаются в горизонтальной (от 0 до 360°) и вертикальной (от 0 до 90°) плоскостях. МРЛ позволяет собирать информацию с площади радиусом до 300 км. Возможность наблюдать появление опасных явлений, рассчитывать их скорость и направление перемещения - надолго позволили МРЛ занять лидирующие позиции в штормовом оповещении.

Аппаратура метеолокатора С-диапазона Выходной усилитель на базе клистрона «Ацтек-2» (средняя наработка на отказ 40000 Аппаратура метеолокатора С-диапазона Выходной усилитель на базе клистрона «Ацтек-2» (средняя наработка на отказ 40000 час) Высоковольтный выпрямитель и твердотельный модулятор клистрона Шкаф приемника и обработки Шкаф передатчика

 Первые радиолокационные станции, которые поступили метеорологам после войны, могли обнаруживать только кучево-дождевые облака Первые радиолокационные станции, которые поступили метеорологам после войны, могли обнаруживать только кучево-дождевые облака с опасными явлениями. Несколько десятилетий ушло на их модернизацию и разработку измерительных схем, которые могли извлекать информацию не только из высоты радиоэха, но и из результатов отраженных от облаков сигналов. Возможность наблюдать появление опасных явлений, рассчитывать их скорость и направление перемещения надолго позволили МРЛ занять лидирующие позиции в штормовом оповещении. Метеорологический радиолокатор уже 60 лет является незаменимым прибором для обнаружения явлений, которые сопутствуют конвективным облакам (гроз, града, ливней, шквалов). Метеорологические некогерентные радиолокаторы определяют опасные явления по косвенным признакам – измерениям высоты верхней границы радиоэха и отражаемости кучево-дождевой облачности, и принимают решение с помощью радиолокационных критериев опасности. Периодичность обновления стыкованной карты сети неавтоматизированных МРЛ один раз в три часа устраивала не всех потребителей. Работы по автоматизации процессов наблюдения на МРЛ по началу раз в час, затем каждые 30 минут и, наконец, каждые 15 минут заняли в общей сложности три десятилетия.

В республике Беларусь наблюдения проводятся на трех радиолокаторах: аэропорт Минск-2 (1987 года выпуска, модернизированная В республике Беларусь наблюдения проводятся на трех радиолокаторах: аэропорт Минск-2 (1987 года выпуска, модернизированная в 2003 г), аэропорт г. Брест (МРЛ-5 1991 г выпуска) и в городе Гомель на МРЛ-2 (1975 г выпуска). МРЛ-2 и МРЛ-5 – некогерентные метеорологические радиолокаторы. Такие МРЛ определяют опасные явления по косвенным признакам – измерениям высоты верхней границы и отражаемости сигнала от облачности, и принимают решение с помощью радиолокационных критериев опасности. Радиус обнаружения опасных явлений этими МРЛ не превышает 200 км. Таким образом, три МРЛ «обслуживают» до 2/3 территории РБ. Для получения радиолокационной информации со всей территории РБ и с территории прилегающих к республике странсоседей требуется установка, по крайней мере, еще двух МРЛ – в г. Гродно и в г. Витебске. Внедрение взамен устаревших некогерентных МРЛ-2 и МРЛ-5 более современных – автоматизированных доплеровских радиолокаторов, позволит получать информацию об облаках и осадках в режиме реального времени. Доплеровские МРЛ позволяют получать информацию о ветровом режиме как в облаке, так и, что важно, вне его, т. е. при «чистом небе» .

 Принцип действия некогерентного радиолокатора. Электромагнитная энергия сверхвысокочастотного диапазона радиоволн (обычно в диапазоне длин Принцип действия некогерентного радиолокатора. Электромагнитная энергия сверхвысокочастотного диапазона радиоволн (обычно в диапазоне длин волн λ=1… 10 см) излучается в виде кратковременных импульсов (τ=1… 2 мкс) большой, свыше 100 КВт мощности. Излучение импульсов происходит узконаправленной параболической антенной, которая фокусирует электромагнитное излучение в весьма узкий радиолуч с шириной диаграммы направленности, как правило, не более 0, 5 градуса. Когда импульс встречает на своем пути цель, часть его энергии рассеивается по направлению к приемнику, обычно располагающегося рядом с передатчиком и работающего вместе с ним на одну антенну. Принятый сигнал, или радиоэхо, очень слаб по сравнению с посылаемым импульсом. После значительного его усиления, сначала антенной (Ку=30 ÷ 45 д. Б), а затем приемником, и после детектирования поступает на устройство визуального отображения информации. В простейшем случае устройство визуального отображения информации, – это электроннолучевая трубка (ЭЛТ). Временная развертка ЭЛТ запускается синхронно с импульсом передатчика, в промежутке между импульсами передатчика приемник работает на прием. Таким образом, отраженный от цели сигнал появляется на некотором расстоянии от начала развертки. Расстояние от начала развертки, представляет собой промежуток времени, необходимый для прохождения лучом двойного пути между приемно-передающим устройством и отражающей его целью. Положение отражаемого сигнала характеризует удаление до цели, а если известны угол места и азимут луча, излучаемого антенной, то можно определить положение цели в пространстве.

 Доплеровский метеорологический радиолокатор ДМРЛ это метеолокатор нового поколения, который определяет не только тип Доплеровский метеорологический радиолокатор ДМРЛ это метеолокатор нового поколения, который определяет не только тип и поведение метеорологического явления, но и позволяет отслеживать процессы внутри самого явления: вертикальные потоки в облачности, шквалы, турбулентность. Доплеровский метеорологический радиолокатор «ДМРЛ-С» является первым оперативным сетевым метеолокатором, использующим технологию сложных сигналов, применявшуюся ранее только в локаторах управления воздушным движением и военных изделиях, и не имеет зарубежных аналогов. Этот метеолокатор обеспечивает получение и выдачу в радиусе 250 км в оперативном режиме (раз в несколько минут) метеорологических данных в виде различных карт.

Метеолокатор Минск-2 Радиолокационная карта метеоявлений Радиолокационная карта верхней границы облачности Метеолокатор доплеровский «Мeteor 500» Метеолокатор Минск-2 Радиолокационная карта метеоявлений Радиолокационная карта верхней границы облачности Метеолокатор доплеровский «Мeteor 500» . Длина волны 5. 6 см.

 В мире резко возросло число потребителей, чья успешная производственная деятельность зависит от своевременного В мире резко возросло число потребителей, чья успешная производственная деятельность зависит от своевременного получения качественной радиолокационной метеорологической информации в сложных погодных условиях. Высокий уровень радиолокационной и вычислительной техники, достигнутый к последнему десятилетию прошлого века, техническая революция в приеме и передаче информации, опыт работы, накопленный тремя поколениями радиометеорологов на частично автоматизированных или полностью автоматизированных МРЛ в разных регионах Земли, позволили сформулировать требования к многофункциональной метеорологической автоматизированной радиолокационной сети (МАРС). Под многофункциональностью понимается синхронная работа всех сетевых радиолокаторов по единой программе наблюдений и обработке на основе базовых измерений и алгоритмов выходных информационных продуктов, которые удовлетворяют запросы всех потребителей как отдельного МРЛ, так и сети в целом.