Исследование и разработка системы радиоакустического зондирования для измерения параметров ветровых потоков в атмосферном пограничном слое
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?азывает влияние на погрешность по угловым координатам(4.11):
;
Подсчитаем значении погрешностей угловых координат и погрешностей по частоте Доплера при различных значениях соотношения сигнал/шум, полученные значения запишем в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 - Зависимость погрешностей , , от q
Отношение сигнал/шум q , Гц
,Гц2
, рад
, рад
, рад
, рад100,1261610,0710,1410,0710,14200,0897,9587,1195,0687,1195,068300,0735,3055,8133,3795,8133,379400,0633,9795,0342,5345,0342,534500,0563,1834,5022,0274,5022,027600,0522,6534,111,6894,111,689700,0482,2743,8051,4483,8051,448800,0451,9893,561,2673,561,267900,0421,7683,3561,1263,3561,1261000,041,5923,1841,0143,1841,014
Значения и , выраженное в градусной мере углов приведены в таблице 4.2
Таблица 4.2 - Зависимость отношения сигнал/шум от погрешностей угловых координат
Отношение сигнал/шум q, град, град, град, град100,05832,280,05832,28200,04116,640,04116,64300,03311,090,03311,09400,0298,3190,0298,319500,0266,6550,0266,655600,0245,5460,0245,546700,0224,7540,0224,754800,024,1590,024,159900,0193,6970,0193,6971000,0183,3280,0183,328
Подставим значения , , в результирующие формулы (4.29-31) погрешностей скорости ветра в различных плоскостях. Полученные данные сведем в таблицу 4.3.
Таблица 4.3 - Зависимость отношения сигнал/шум от погрешностей скоростей ветра в плоскостях x, y, z
Отношение сигнал/шум q, м/с, м/с, м/с100,3440,3440,077200,2430,2430,073300,1980,1980,071400,1720,1720,071500,1540,1540,07600,140,140,07700,130,130,07800,1220,1220,069900,1150,1150,0691000,1090,1090,069
По данным таблицы 4.3 построим графики зависимостейотношения сигнал/шум от погрешностей скоростей ветра в плоскостях x, y, z.
Рисунок 4.1 - Зависимость от q
Рисунок 4.2 - Зависимость от q
Рисунок 4.3 - Зависимость от q
Проанализировав графики можно сделать вывод, что чем больше отношение сигнал/шум, тем погрешность, вносимая в систему компонентами ветра меньше.
4.7 Выводы по метрологической аттестации на этапе проектирования
Вычисленные данные полностью удовлетворяют требованиям, поставленным при исследовании и разработке данной системы радиоакустического зондирования атмосферы и измерения сдвига ветра в приземном слое атмосферы методом моноимпульсной локации.
Полученные результаты исследования погрешностей удовлетворяют требованиям метрологической аттестации и полностью отвечают запросам потенциальных пользователей системы - работников и потребителей авиации(системы контроля взлета и посадки самолетов).
Выводы
В данной работе были проведены исследования и разработка системы радиоакустического зондирования для измерения параметров ветровой обстановки в пограничном атмосферном слое.
Разработана структурная схема системы радиоакустического зондирования атмосферы.
Проведен анализ ветровой обстановки в приграничном атмосферном слое. Рассчитаны отношения сигнал/шум для различных высот. Рассчитано положение акустического пакета относительно изменения длины радиус-вектора.
Проведен анализ скорости смещения акустического пакета на различных высотах и зависимость скорости смещения от частоты Доплера.
Проведена работа по подготовке системы к метрологической аттестации на этапе проектирования.
Рассчитаны погрешности по компонентам скорости ветра в различных плоскостях, а также соотнесены значения погрешностей при различных параметрах отношения сигнал/шум.
Вычисленные данные полностью удовлетворяют требованиям, поставленным при исследовании и разработке данной системы радиоакустического зондирования атмосферы и измерения сдвига ветра в приземном слое атмосферы методом моноимпульсной локации.
Современное состояние развития радиоакустических систем зондирования не позволяет в полной мере реализовать богатые информационные возможности рассматриваемых методов по измерению параметров атмосферы.
Для более эффективного их использования при решении различных задач требуется улучшать основные показатели качества систем зондирования: точность измерений, дальность действия, пространственное и временное разрешение, помехозащищенность. Требуется также расширять набор измеряемых метеопараметров и улучшать теоретические методы определения показателей качества и метрологической аттестации станций.
Полученные результаты исследования погрешностей удовлетворяют требованиям метрологической аттестации и полностью отвечают запросам потенциальных пользователей системы - работников и потребителей авиации(системы контроля взлета и посадки самолетов).
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
1.М.Сокольник. Введение в технику радиолокационных систем. Изд. Мир: 1965г.-736с.
2.Дистанционные методы и средства исследования процессов в атмосфере Земли. Под ред. Б.Л.Кащеева, Е.Г.Прошкина, М.Ф.Лагутина. Глава 2. Радиоакустическое зондирование пограничного слоя атмосферы. Харьков, ХНУРЭ: 2007г.стр.49-100.
.Прошкин Е.Г. Радиоакустическое зондирование в системе контроля загрязнения атмосферного воздуха. Харьков, изд.ХИРЭ: 2007г. -115с.
.М.А.Каллистратова, А.И.Кон. Радиоакустическое зондирование атмосферы, М. Наука: 2006г. -187с.
.М.П. Долуханов. Распространение радиоволн, М. Связь:1965г. - 392с.
.Проектирование радиопередающих устройств под ред. Г.М.Уткина, М. Советское радио,2009 г. - 316с.
.Бреховских Л.М.: Волны в слоистых средах. Изд. АНССР. М.:2007г. - 287с.
.Довиак Р.Доплеровские локаторы и метеорологические наблюдения: Пер. с англ.- Л.: Гидрометеоиздат, 2008.- 503 с.
9.Рыжков А.В. Метеорологические объекты и их радиолокационные характеристики // Зарубежная радиоэлектроника. - 2010. - №4. - С.6
. Рыжков А.В. Характеристики метеорологи