6.1. Общие сведения

Видимость наряду с высотой облаков является тем важнейшим эле­ментом, по; которому устанавливается минимум метеоусловий, позво­ляющих производить взлет и посадку, ориентировку экипажа в полете и выполнение специальных работ авиацей. Если видимость во время по­лета хорошая, летчик легко ориентируется в воздухе, видит все препят­ствия, поэтому нет опасности столкновения с ними. Полет при плохой видимости значительно усложняется, так как летчик вынужден пилоти­ровать самолет только по приборам.

Дальность видимости объектов может изменяться в широких пре­делах: от нескольких метров в сильном тумане или в метели до несколь­ких десятков километров в прозрачном воздухе, пришедшем из Аркти­ки.

Метеорологическая дальность видимости (МДВ) - наибольшее рас­стояние, с которого можно обнаружить днем на фоне неба или дымки черный объект размером более 15', ночью - опознать световые ориенти­ры, МДВ измеряется в м и км.

Видимость различных объектов зависит от целого ряда факторов, основными из которых являются:

• размеры, форма и цвет наблюдаемого объекта;

• цвет и яркость фона, на котором проецируется объект. Если цвет и яркость фона и объекта совпадают, объект не будет виден. Чем более контрастно различаются их цвета, тем лучше виден объект;

• освещенность предмета и фона. При хорошей освещенности пред­мет будет виден лучше, чем при плохой;

• выпуклость поверхности Земли и наличие естественных и искусст­венных препятствий ограничивают видимость предметов, их влияние существенно зависит от высот предмета и полета над поверхностью Земли;

• свойства глаз наблюдателя, их чувствительность к восприятию кон­траста цветов, острота зрения и др.;

• прозрачность атмосферы - степень ее замутненности, наличие в ней пыли, дыма и мельчайших взвешенных капелек воды (осадков).

Видимость определяется как на земле, так и с самолетов.

Обеспечение полетов современной скоростной авиации особенно на малых высотах и при снижении на посадку, требует определения го­ризонтальной, наклонной и вертикальной дальностей видимости.

Горизонтальная дальность видимости (ГДВ) - это видимость в горизонтальном направлении. Она может определяться как у поверхно­сти земли, так и на высоте полета.

Наклонная дальность видимости - это видимость земных пред­метов с высоты полета в наклонной плоскости под некоторым углом к горизонту.

Вертикальная дальность видимости - это видимость в вертикаль­ном направлении. Она зависит в основном от тех же факторов, что и ГДВ, но, кроме того, и от наличия облачности и слоев с ухудшенной ви­димостью под инверсиями.

Различные явления погоды (туман, осадки, пыльные бури, метели и др.) ухудшают горизонтальную, наклонную и вертикальную дальности видимости не в одинаковой сте-пени. Так, сквозь тонкие облака и тон­кий слои тумана сверху (в вертикальном направлении) могут хорошо просматриваться земные ориентиры. В то же время наклонная, а тем более горизонтальная дальность видимости в этом случае будет неве­лика. В прозрачном воздухе ГДВ будет меньше наклонной, так как на последнюю меньше влияют выпуклость земной поверхности и высота искусственных и естественных препятствий.

При наблюдении за мелкими объектами с малой высоты полета вер­тикальная видимость будет больше наклонной из-за малых угловых раз­меров объектов. Так, при высоте полета 8 -10 км угловые размеры таких объектов, как железные и шоссейные дороги, здания, мосты, реки и не­большие населенные пункты, настолько малы, что их можно различить при ясной погоде, только пролетая над ними. Если же эти объекты ока­зываются в стороне от траектории полета, то они не видны. Такая огра­ниченная видимость объектов (ориентиров) затрудняет ориентировку при полете на малой высоте даже в ясную погоду:

Для решения ряда практических задач по метеорологическому обес­печению полетов ГДВ на аэродроме определяется инструментально или визуально по выбранным ориентирам (огням).

Известно, что результаты визуальных методов определения МДВ зависят от субъективных данных каждого наблюдателя и являются в свя­зи с этим неточными, особенно ночью, когда нет достаточного количе­ства ориентиров.

Более точными и не зависящими от субъективных данных наблюда­теля являются инструментальные измерения видимости. В метеороло­гических подразделениях МДВ определяют с помощью фотометра им­пульсного ФИ-1, ФИ-2, а в полевых условиях - с помощью поляризаци­онного измерителя видимости М-53А или измерителя метеорологичес­кой дальности видимости ИДВ.

6.2. ФОТОМЕТР ИМПУЛЬСНЫЙ ФИ-1

Назначение - непрерывные дистанционные измерения метеороло­гической дальности видимости и регистрация прозрачности атмосфе­ры в любых метеорологических условиях в любое время суток.

Основные технические характеристики

Пределы измерений МДВ, м 50-6000

Диапазоны измерений МДВ, м:

на базе 20 м (с ближним отражателем)...., 50-600

на базе 100 м (с дальним отражателем) 240-000

Погрешности измерений МДВ в диапазоне, %, не более:

Т_к = t°C+273,15°С, t°C = Т_К-273,15°С. 9

Ф=Ф_о.е^_0!/, 111

ПРИБОРЫ И УСТАНОВКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ В СВОБОДНОЙ АТМОСФЕРЕ 135

РСУ=0+ДД 159

10. АППАРАТУРА ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ С МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ИСКУССТВЕННЫХ СПУТНИКОВ ЗЕМЛИ 170

11. АЭРОЛОГИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ, ПРИБОРЫ И УСТАНОВКИ 167

12. РАДИОПРИЕМНИКИ И РАДИОПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА 12.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАДИОПРИЕМНИКАХ 208

Основные узлы радиоприемных устройств 200

Р2. 209

13. ФАКСИМИЛЬНАЯ АППАРАТУРА 216

14. ТЕЛЕГРАФНАЯ АППАРАТУРА 234

Измерительные базы фотометра, м:

с дальним отражателем 100±0,5

с ближним отражателем 20±0,1

Переход и его индикация с одной измерительной базы

на другую автоматический или ручной

Границы перехода, м:

с дальнего отражателя на ближний 300±20%

с ближнего отражателя на дальний 600±20%

Ю1

Дистанционность измерения по трехпроводной линии связи,

км 5

Сопротивление линии связи, Ом/км, не более 100

Сопротивление изоляции линии связи, МОм/км, не менее 5

Напряжение питания, В 220 (50 Гц)

Потребляемая мощность, Вт, не более 300

Время готовности к работе при первом включении, мин:

при положительных температурах 30

при отрицательных температурах 60

Габариты, мм; масса, кг:

блока фотометрического БФ 290x975x380; 25

преобразователя функционального ПФ 346x170x200; 7,0

щита распределительного ЩР. 205x90x450; 2.0

блока регистрации БР. 460x270x160; 5,5

вольтметра цифрового ВЦ 160x250x80

отражателя дальнего ОД 215x215x625; 6,0

отражателя ближнего ОБ 085x430; 5,0

штатива БФ 1350x290x220; 12,0

штатива ОД 1350x290x220; 12,0

штатива ОБ 1050x400x400; 14,4

стабилизатора напряжения С-0,16 310x200x180; 15,0

Масса комплекта, кг. 150

Комплектация. Блок фотометрический БФ (1 шт.), блок регистра­ции БР (1 шт.), щит распределительный ЩР (1 шт.), вольтметр цифровой ВЦ (1 шт.), отражатель дальний ОД (1 шт.), отражатель ближний ОБ (1 шт.), штативы для БФ и ОД (2 шт.), штатив для ОБ (1 шт.), стабилизатор напряжений СН (1 шт.), замыкатель оптический ЗО (1 шт.), ЗИП (1 комп­лект), кабели № 1, 4, 8 по 3 м (3 шт.), кабели .№ 3, 5, 9 по 5 м (3 шт.), кабель № 2 длиной 25 м (1 шт.), кабель 7 длиной 100 м (1 шт.), штырь заземления (3 шт.), подставка (1 шт.), техническая документация (1 ком­плект), преобразователь функциональный ПФ (1 шт.).

Принцип действия и устройство. Принцип работы фотометра ФИ- 1 (рис. 6.1) основан на определении величины ослабления светового потока воздушной средой. В фотометре применена схема уравновеши­вания электрических сигналов. При этом сравнению с образцовым на­пряжением подвергается не измерительный сигнал, а опорный после прохождения им всех элементов измерительной схемы.

Структурная схема БФ показана на рис. 6.2. Фотометр содержит опорный измерительный каналы. Опорный канал необходим для ком­пенсации ошибок измерения, связанных с нестабильностью характе­ристик фотоумножителя, источника световых импульсов, усилителя электрических сигналов и напряжения источников питания. Блок БФ имеет импульсный источник света ИЛ, коммутаторы оптического К1 и электрического К2 каналов, общий электрический канал, содержащий блок фотоэлектронного умножителя ФЗУ, катодные повторители КП, пиковый детектор ПД, источник питания ФЗУ НП и раздельные элект­рические каналы: измерительный, состоящий из фильтра частоты ком­мутации ФЧК_изм, и опорный, содержащий фильтр частоты коммутации опорного капала ФЧК_о, дифференциальный усилитель ДУ, источник на­пряжения сравнения Uo и вычитающее устройство ВУ. Световые пото­ки, поступающие на фотокатод ФЗУ из измерительного И К и опорного ОК оптических каналов, представляют собой последовательность им­пульсов света длительностью до 2 мкс с частотой питающей сети 50 Гц.

Рис. 6.2

Коммутатор К1 обеспечивает поочередное поступление коротких серий этих импульсов на ФЗУ. Период коммутации равен 1 с. ФЗУ пре­образует световые импульсы в электрические, которые затем поступа­ют через катодные повторители КП, играющие роль согласующих эле­ментов, в пиковый детектор ПД. С пикового детектора через коммута­тор электрических каналов К2, работающий синхронно с коммутато­ром К1, электрические сигналы поступают на фильтры ФЧКо и ФЧКизм. С выходов этих фильтров снимаются соответственно сигналы U₀ и 1/_изм в виде напряжений постоянного тока. Выход ФЧКизм является выходом фотометрического блока, а напряжение и_т1Л пропорционально про­зрачности атмосферы.

Для непосредственного отсчета результатов измерения прозрач­ности атмосферы используется стрелочный индикатор функциональ­ного преобразователя ПФ, а для регистрации ^ блок регистрации БР, подключаемые к выходу измерительного канала БФ. Электрическая часть опорного канала кроме рассмотренных выше элементов содер­жит источник напряжения сравнения U₀, дифференциальный усилитель ДУ и вычитающее устройство. Если напряжение на выходе опорного канала U_on становится отличным от U₀, то разность этих напряжений уси­ливается ДУ и подается на вычитающее устройство, при этом напряже- ние 1У_ПИТ ФЗУ изменится на величину, пропорциональную напряжению рассогласования Ц и коэффициент усиления ФЗУ автоматически уста­новится таким, при котором опорный сигнал Uбудет равен U_Q незави­симо от изменения параметров схемы.

В фотометре применен импульсный источник света ИСШ-7, кото­рый по продолжительности работы не уступает лампам накаливания и в то же время имеет ряд преимуществ: не требует применения электро­механического модулятора, как это сделано в РДВ; частота следования импульсов света равна частоте питающего напряжения сети (50 Гц); яркость световых вспышек в сотни и тысячи раз выше яркости ламп на­каливания, что позволило использовать более простой усилитель сиг­налов на входе фотодетектора и успешно вести борьбу с шумами фоно­вой засветки; заметно сократилась мощность, потребляемая прибо­ром.

На рис. 6.3 приведена схема соединения блоков аппаратуры ФИ-1. Электропитание на фотометрический блок БФ подается со стабилиза­тора напряжения СН через распределительный щит ЩР. Включение БФ осуществляется с функционального преобразователя ПФ по трехпро- водной линии связи. Для блока БФ и отражателей ОБ и ОД предусмот­рен обогрев: два нагревательных элемента в БФ и по одному в отража­телях ОД и ОБ. Нагревательные элементы питаются от сети переменно­го тока напряжением 220 В и включаются тумблером ОБОГРЕВ па пе­редней панели блока ЩР.

Рис. 6.3

Фотометр может работать как с двумя, так и с одним отражателем. Выбор ОБ или ОД осуществляется автоматически и вручную. Для рабо­ты в автоматическом режиме переключатель рода работы АВТ.—РУЧН. на блоке ПФ устанавливается в положение АВТ. При ручном управлении переключатель диапазонов устанавливается при работе с ближним от­ражателем в положение ОБ, а при работе с дальним отражателем в положение ОД. Для получения значения МДВ необходимо дополни­тельное преобразование выходного параметра. При подключении БФ к КРАМС это преобразование производится вычислительным устрой­ством станции. Если же фотометр работает автономно или в комплекте с АДМС, преобразование выходного параметра осуществляется с по­мощью блока ПФ. В фотометре применен функциональный преобразо­ватель на транзисторах, с помощью которого напряжение постоянного тока, пропорциональное прозрачности атмосферы, преобразуется сна­чала в частоту следования импульсов, а затем в напряжение постоян­ного тока, пропорциональное значению метеорологической дальности видимости.

В полях получения информации о значениях МДВ в цифровой фор­ме к выходу ПФ подключается цифровой вольтметр ВЦ. Преобразова­тель ПФ устанавливается рядом или на удалении до 5 км от БФ и соеди­няется с ним трехпроводной линией связи, по которой передаются ре­зультаты измерения, сигналы дистанционного управления и индикации диапазонов измерений. Индикация диапазонов обеспечивается одной из двух цветных ламп, расположенных на передней панели ПФ. В мо­мент перехода с одного диапазона на другой с БФ на ПФ поступает сигнал переменного тока, который используется для переключения ламп-индикаторов, указывающих масштаб шкалы стрелочного индика­тора, установленного в блоке ПФ.

Блок БФ смонтирован в специальном брызгозащищенном кожухе, на задней стенке которого размещены разъемы для подключения пита­ния и линии связи, оптические бленды визуального контроля при уста­новке и настройке прибора. В нижней части БФ в специальном отсеке размещены блоки измерительный и питания, которые легко могут быть извлечены из корпуса для ремонта и замены. В средней части БФ уста­новлена плита, на которой размещены: выходная линза в оправе, узел импульсной лампы ИСШ, узел ФЗУ с коммутатором оптических кана­лов, плата катодного повторителя, узел сферического зеркала и опти­ческий прицел.

Отражатель ОД представляет собой набор из девяти триппль-призм, которые смонтированы в специальной обойме, установленной в корпу­се. Для предохранения от загрязнения перед призмами установлены диафрагмы и цилиндрические бленды, размещенные в прямоугольной оправе. Оправа с блендами крепится к корпусу с помощью замков. Для наведения БФ на отражателе имеется несложное прицельное устрой­ство. Отражатель устанавливается на таком же, как и у БФ, штативе с поворотной головкой на расстоянии 100±0,5м от БФ.

Отражатель ОБ представляет собой оптическую систему, состоя­щую из вогнутого зеркала и линзы, закрепленных в корпусе и защищен­ных от загрязнения козырьком. Для регулировки интенсивности отра­женного светового потока зеркало можно перемещать по резьбе вдоль оптической оси системы. В отражателе установлен обогреватель, ис­ключающий запотевание линзы и зеркала. Напряжение питания обо­гревателя 220 В. Для подключения обогревателя к сети на отражателе имеется разъем. ОБ устанавливается на штативе, обеспечивающем его перемещение в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Преобразователь функциональный смонтирован на шасси и поме­щен в отдельный кожух. В качестве регистрирующего прибора в фото­метре используется самопишущий миллиамперметр Н-392 с пределом измерения 1 мА, регистрирующий значения прозрачности атмосферы. Индикация значений МДВ в цифровом виде производится цифровым вольтметром Ф216-1/3.

Штативы для установки БФ и ОД аналогичны штативам, входящим в комплект РДВ-3. Штатив для установки ОБ представляет собой теле­метрическую штангу с опорой и тремя регулируемыми оттяжками. Шта­тив дает возможность регулировать положение ОБ по высоте, повора­чивать его в горизонтальной и вертикальной плоскостях и фиксировать после наводки на БФ. Для подключения фотометра к сети переменного тока используется распределительный щит.

Установка и эксплуатация. Все входящие в фотометр приборы и блоки размещаются на месте эксплуатации в соответствии с монтаж­ным чертежом, входящим в комплект технической документации. Бло­ки БФ, ОД и ОБ располагаются в створе, ъ е. на одной прямой линии, причем ОБ должен быть ниже ОД, чтобы он своей массой не экраниро­вал часть светового потока, идущего от ОД. ОД размещается от БФ на расстоянии 100±0,5 м, ОБ — на расстоянии 20±0,1 м. ОБ размещается на открытом воздухе, а БФ и ОД— в специальных защитных будках, ана­логичных будкам, рекомендуемым для установки РДВ-3. Размеры бу­док: для БФ — высота 250, длина 220 и ширина 200 см; для ОД — высо­та 250, длина 160 и ширина 150 см. Штативы БФ, ОД и ОБ устанавлива­ются на бетонном основании.

При эксплуатации ФИ-1 окна защитных будок должны быть всегда открыты, а для исключения попадания осадков на блоки необходимо их устанавливать так, чтобы расстояние между блендами ОД и БФ и стен­ками будок было не менее 0,5 м. ПФ, БР и ВЦ размещаются в помеще­нии метеоподразделения, откуда осуществляется управление фотомет­ром.

6.3. ФОТОМЕТР ИМПУЛЬСНЫЙ ФИ-2

Назначение - непрерывное дистанционное, измерение метеороло­гической дальности видимости (МДВ) и регистрация коэффициента светопропускания атмосферы на аэродромах для метеообеспечения взлета и посадки воздушных судов. Фотометр может быть использован автономно или в составе автоматизированных измерительных систем типа КРАМС, автоматизированных метеорологических комплексов аэро­дромного оборудования и т. д. Принцип действия ФИ-2 основан на на­мерении степени ослабления интенсивности световых импульсов пос­ле их прохождения через слой атмосферы, ограниченный длиной ба­зисной линии прибора.

Отражательный блок. В отражательном блоке размещён дополни­тельный приёмник излучения. Благодаря этому базисные линии (корот­кая и удвоенная) пространственно совмещены, что гарантирует сходи­мость результатов измерений при переключении измерительных канп лов и расширяет диапазон измерения МДВ без использования допол­нительного отражателя.

Достоинства ФИ-2. Отличительной особенностью оптической схе­мы ФИ-2 от ФМ-1 является то, что обе базисные линии (короткая и уд­военная) пространственно совмещены благодаря размещению в отра­жательном блоке дополнительного фотоприёмника. Такая конструкции не только гарантирует сходимость результатов измерения МДВ при пе­реключении измерительных каналов, но и обеспечивает расширенный диапазон измерения МДВ. Для контроля сходимости не требуется вы­сокой прозрачности атмосферы.

Сходимость показаний МДВ в приборе ФИ-2 контролируется про­стым переключением измерительных каналов. Вы можете убедиться и сходимости показаний МДВ путём перекрытия потока нейтральным све­тофильтром. На удвоенной базисной линии фильтр действует дважды - при прохождении света к отражателю и обратно к первому фотоприём­нику, размещённому в блоке излучателя. В то же время на короткой ба­зисной линии фильтр действует только при прохождении света в одном направлении - ко второму фото приёмнику, размещённому в отража­тельном блоке.

В изделии ФИ-2 есть возможность наблюдения результатов изме­рения как на блоке индикации, так и на индикаторе контроля, установ­ленном на фотометрическом блоке.

Расширенный диапазон измерения МДВ (коэффициент перекрыжи равен 100) без использования дополнительного отражателя.

Повышенный температурный диапазон работы прибора.

Повышенный рабочий ресурс излучателя световых импульсов (бо лее 50 тысч).

Аналоговый измерительный выход через двухпроводный канал сни­зан с дистанционным пультом управления, имеющим цифровое шбло для отображения МДВ.

Выход с цифровым преобразованием результатов измерении МДВ на базе RS232 (кода ASC IE) обеспечивает сопряжение с современными метеорологическими комплексами и любыми вычислительными маши нами типа IBM PC.

Спектральная характеристика оптического канала согласована с кривой видимости глаза.

Повышенная надёжность за счет электронного переключения опти­ческих каналов (вместо электромеханического коммутатора).

Прибор имеет блоки защиты от грозы и перенапряжении в питаю­щей сети.

Основные технические характеристики

Метеорологическая дальность видимости МДВ (цифровая индика­ция), м от 60 до 6000

Измерение коэффициента светопропускания атмосферы, % от 0 до 100

Погрешность измерения коэффициента светопропускания, % не более 1,5

Рабочий температурный диапазон, ОС от -50 до + 50

Мощность потребления, ВА,

без обогрева/ с обогревом 60/120

Питание: сеть 220 В (50-60) Гц без внешнего стабилизатора

Индикация МДВ и передача сигнала управления на расстоянии, в км, не менее 8 (имеется возможность дистанционного включения вык­лючения фотометрического блока).

6.4. ФОТОМЕТР ИМПУЛЬСНЫЙ ФИ-3

Назначение - непрерывные дистанционные измерения прозрачно­сти атмосферы с целью определения метеорологической дальности видимости (МДВ) на аэродроме при метеорологическом обеспече­нии взлета и посадки воздушных судов.

Измерения могут проводиться в любое время суток.

Измеритель может быть использован автономно или в составе аэро­дромных метеорологических станций.

Основные технические характеристики

Измеритель работоспособен при воздействии атмосферного дав­ления 700 гПа (525 мм рт. ст.).

Блоки измерителя, устанавливаемые на открытом воздухе (в нео­тапливаемом помещении) работоспособны при воздействии воздушного потока со скоростью до 50 м/с, атмосферных конденсированных осад­ков (роса, иней), атмосферных выпадаемых осадков (дождь, снег), а также имеют защиту от загрязнений и запотеваний оптики.

Время приведения в работоспособное состояние измерителя, на­ходящегося в резерве с включенными цепями питания, не более 5 мин.

При видимости менее 400 м измерения следует проводить в режи­ме ОБ.

При работе двух измерителей с общим блоком БО блоки БФ долж­ны быть установлены на расстоянии не более 1,3 м.

При работе двух измерителей с раздельными блоками БО блоки БФ должны быть установлены на расстоянии не менее 2 м друг от друга.

Масса комплекта измерителя в транспортной таре составляет не более 100 кг.

Диапазон определения МДВ, м 60 - 8000

Диапазон регистрации коэффициента пропускания слоя атмосфе­ры, % 0-100

Предел допускаемого значения основной абсолютной погрешности при измерении коэффициента пропускания при скользящем осредне­нии 60 с:

± 1,0 % в диапазоне от 0 до 50 %;

± 1,2 % в диапазоне от 50 % до 100 %.

Предел допускаемого значения погрешности определения МДВ в

диапазонах:

-от 60 до 200 м ±15%;

• от 200 до 400 м ± 10 %;

• от 400 до 1500 м .± 7 %;

Ю9

• от 1500 до 3000 м

• от 3000 до 8000 м

Дискретность отображения информации о МДВ

В измерителе предусмотрены дистанционное автоматическое и ручное (принудительное) переключение и индикация диапазонов из­мерения в соответствии со значением измеряемой МДВ.

Ручное переключение и индикация диапазонов обеспечиваются при любом значении МДВ.

Напряжение питания измерителя, В 220*^

Частота, Гц 50 ± 2,5

Полная мощность, потребляемая блоками измерителя, включая обо­грев, не превышает 150 ВА.

В измерителе обеспечена цифровая индикация результатов изме­рений в единицах МДВ с периодом обновления информации (4± 1) с.

В измерителе обеспечена возможность подключения серийно вы­пускаемого самопишущего регистрирующего прибора для обеспечения непрерывной или дискретной, не более 1 мин, регистрации коэффици­ента пропускания.

Время установления рабочего режима измерителя после первого включения не более 30 мин.

Индикация измерений МДВ и передача сигналов управления из бло­ка БИ в блок БФ обеспечивается на расстояние не менее 8 км по двух­проводной |i и нии связи с сопротивлением не более 100 Ом на 1 км, а между проводами линии связи и проводами "земля" сопротивлением не менее 5 МОм.

На рис. 6.5 приведена функциональная схема.

Комплектация. Блок фотометрический (БФ), блок отражательный (БО), блок индикации (БИ), щит сетевой (ЩС), тренога, подставка, ком- •пмект кабелей, комплект монтажных частей, комплект инструмента и принадлежностей и комплект запасных частей

Установка и эксплуатация

Блоки БФ 2 и БО 1 располагаются вдоль ВПП аэродрома на рассто­янии измерительной базы 100 м. Блок БФ устанавливается при эксплу­атации на подставку и треногу, а блок БО - на подставку и специальную мачту.

Щит ЩС устанавливается вблизи блока БФ. Управление измерите­лем и регистрация показаний МДВ осуществляется в помещении ме­теонаблюдателя, где располагается блок БИ .

+ 10 %; .± 20 %. ,± 1мин,

Блок БФ имеет два информационных канала связи с блоком БО. В одном канале связь осуществляется через измеряемый слой атмосфе-

Питание, обогрев

Помещение метеонаблюдателей

Рис. 6.5

ры при прохождении светового потока от импульсного излучателя блока БФ к блоку БО и обратном прохождении светового потока от блока БО к блоку БФ.

В другом канале информационная связь через измеряемый слой атмосферы осуществляется только в прямом направлении, а в обрат­ном направлении связь обеспечивается коаксиальным кабелем, по ко­торому к блоку БФ возвращается электрический сигнал после преоб­разования светового потока импульсной лампы фотоприемником блока БО.

В блоке БФ имеются два измерительных канала для обработки ин­формационных сигналов от короткой и удвоенной измерительных баз.

Результаты измерений поступают по двухпроводной линии связи на блок БИ. Выбор того или иного диапазона измерения обеспечива­ется подачей с блока БИ питающего напряжения соответствующей по­лярности. Блок БИ имеет измерительные выходы для сопряжения с са­мописцем и АМС.

Рекомендуемый тип самописца - амперметр Н3092.

Электропитание блока БФ осуществляется от сети переменного тока 220 В, 50 Гц через щит ЩС.

Электропитание блока БО осуществляется от блока БФ.

Принцип действия

Все математические зависимости между различными параметра­ми, характеризующими оптическое состояние атмосферы, определя­ются законом Бугера-Ламберта:

Ф=Ф_о.е^_0!/,

где Ф₀, Ф - величины начального и ослабленного слоем атмосферы све­тового потока;

/ - длина пути светового луча в атмосфере; а - показатель ослабления;

е - основание натурального логарифма (е =2,7183...).

Отношение световых потоков -5-определяет величину коэффици-

ента пропускания слоя атмосферы х, толщиной /:

т^-е-* %

Измеритель определяет значение коэффициента т, МДВ рассчиты­вается по его измеренному значению т.

При определении МДВ по показаниям приборов используется фор­мула Кошмидера, получаемая путем преобразований из предыдущей формулы:

ml

С - g I

In— г

где S_M- МДВ, е - контрастная чувствительности глаза.

Международная организация гражданской авиации ИКАО в 1973 г. рекомендовала всем странам-участницам ИКАО использовать для рас­чета МДВ (при обеспечении взлета и посадки самолетов нормирован­ное значение е = 0,05)следующую формулу:

In ¹- ₀ _ ^П0,05 ,Jn20 .

—Г'

In- ln-

Т X

которая положена в основу расчета МДВ.

Оптическая схема

Перечень сокращений, принятых в РЭ:

АМС - аэродромная метеорологическая станция;

АЦП - аналогово-цифровой преобразователь;

Б И - блок индикации;

МИЗ - модуль измерительный;

МПИЛ - модуль питания импульсеной лампы;

БО - блок отражательный;

МПиИ - модуль питания и интерфейса;

БФ - блок фотометрический;

ВПП - взлетно-посадочная полоса;

ВФП - внешний фотоприемник;

ИЛ - импульсная лампа;

ИСосн - основной источник света;

МДВ - метеорологическая дальность видимости;

ОД - режим работы, при котором оптическая связь блока БФс блоком БО осуществляется в прямом и обратном направлениях;

ОБ - режим работы, при котором оптическая связь блока БФс блоком БО осуществляется только в прямом направлении;

ФПУ - фотоприемное устройство основного и дополнительного каналов;

ФПУ-1 - фотоприемное устройство измерительного канала ближней базы;

ФПУ-2 - фотоприемное устройство опорного канала;

ФПУ-3 - фотоприемное устройство измерительногоканала;

ЩС - щит сетевой;

Самописец - самопишущий регистрирующий прибор.

Оптическая схема состоит из двух блоков: БФ и БО. Блок БФ содержит каналы - измерительный и сравнения.

Измерительный канал включает в себя импульсную лампу СШ-20, конденсор, светоделительную пластину, объектив, защитное стекло, сферическое зеркало, пластину, зеркальную пластину, светофильтры , диафрагму и фотоприемное устройство ФПУ-3.

Схема работает следующим образом: световой поток от импульс­ной лампы СШ-20 направляется конденсором, светоделительной пла­стиной и объективом в виде слабо расходящегося пучка через защит­ные стекла к 4 отражательным призмам блока БО и, отражаясь от них, составляет измерительный поток.

Светоделительная пластина отражает 60 % светового потока от кон­денсора на объектив излучателя измерительного канала и пропускает 15 % потока от конденсора на ФПУ-2.

Возвращенный блоком БО световой поток снова проходит защит­ные стекла, падает на сферическое зеркало, пластину, зеркальную пла­стину, светофильтр фокусируется на диафрагме и, пройдя через свето­фильтр попадает на ФПУ-2, где фиксируется уже в качестве измери­тельного си гнала.

Канал сравнения включает в себя импульсную лампу СШ-20, кон­денсор, еветоделительную и молочную пластины, нейтральный свето­фильтр, светофильтры и ФПУ-2.

Кроме перечисленных выше оптических деталей, блок БФ содер­жит оптический прицел с призмой и защитным стеклом, который ис­пользуется для наведения блока БФ на блок БО, и контрольный комп­лект для контроля линейности градуировочной характеристики изме­рителя в течение очного интервала.

Контрольный комплект устанавливается перед защитным стеклом блока БФ. Измерительный световой поток в режиме работы ОД прохо­дит через светофильтры поступает на призму блока БО и обратно на сферическое зеркало.

В режиме ОБ световой поток, пройдя через конденсор, светодели- тельную пластину, объектив, защитное стекло, через слой атмосферы, защитное стекло, объектив, светофильтры, поступает на ФПУ-1 блока БО, который является внешним фотоприемником и используется при малой прозрачности атмосферы для увеличения сигнала.

Блок БО состоит из двух модулей. Один из них представляет собой призменный отражатель, состоящий из 4 призм БкР-180*-10. Второй модуль содержит объектив, диафрагму, светофильтры и ФПУ-1. Диаф­рагма установлена в фокальной плоскости объектива. Выход ФПУ-1 че­рез согласующий усилитель и коаксиальный кабель связан с блоком БФ.

Таким образом, имеются 2 измерительных канала. В первый канал поступает сигнал с выхода фотоприемника после прохождения через слой атмосферы в прямом и обратном направлениях, во второй канал - с выхода внешнего ФПУ-1 блока БО после прохождения через слой ат­мосферы только в прямом направлении. Выбор канала осуществляется по результатам оценки величины сигнала в блоке БИ.

6.5. ИЗМЕРИТЕЛЬ ДАЛЬНОСТИ ВИДИМОСТИ (ИДВ)

Назначение - измерение метеорологической дальности видимос­

ти в светлое время суток в полевых условиях. Основные технические характеристики

Пределы измерений, км 0.3-10

Т_к = t°C+273,15°С, t°C = Т_К-273,15°С. 9

Ф=Ф_о.е^_0!/, 111

ПРИБОРЫ И УСТАНОВКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ В СВОБОДНОЙ АТМОСФЕРЕ 135

РСУ=0+ДД 159

10. АППАРАТУРА ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ С МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ИСКУССТВЕННЫХ СПУТНИКОВ ЗЕМЛИ 170

11. АЭРОЛОГИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ, ПРИБОРЫ И УСТАНОВКИ 167

12. РАДИОПРИЕМНИКИ И РАДИОПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА 12.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАДИОПРИЕМНИКАХ 208

Основные узлы радиоприемных устройств 200

Р2. 209

13. ФАКСИМИЛЬНАЯ АППАРАТУРА 216

14. ТЕЛЕГРАФНАЯ АППАРАТУРА 234

Габариты, мм

Масса, кг

,088x307 0,5

от -50 до +50

Диапазон рабочих температур, ОС

Принцип действия и устройство. Принцип действия ИДВ осно­ван на измерении с помощью оптико-фотометрической системы при­бора относительной яркости черной марки на фоне специального эк­рана из черного бархата (рис. 6.6).

Рис. 6.6

ИДВ состоит из трех узлов: коллиматора, клинового (измеритель­ного) моста и зрительной трубы. Коллиматор создает в поле зрения зрительной трубы одновременно изображение черной марки и окружа­ющих объектов, расположенных на любом расстоянии (но-не ближе 3 м). Он состоит из переднего (перемещаемого) и такого же, заднего (неподвижного) объективов и коллективной линзы, укрепленной в фо­кусе заднего объектива и имеющей круглую черную метку (марку). При наблюдении в окуляр марка имеет угловые размеры, равные 40. Изме­рительный мост предназначен для раздвоения оптико-фотометричес­ким способом изображений наблюдаемых объектов и ухудшения их ви­димости до полного исчезновения на данном фоне (исчезновения чер­ной марки на фоне бархатного экрана).

На диске прибора расположены две шкалы: верхняя, непосредствен­но указывающая значение метеорологической дальности видимости в км, и нижняя для более точного определения видимости, когда это не­обходимо. Верхняя шкала рассчитана для базы наблюдения, равной 50 м. Зрительная труба дает возможность рассматривать через окуляр чет­кие одновременные изображения марки и окружающих предметов (чер­ного бархатного экрана).

Эксплуатация. При измерении МДВ наблюдатель должен находить­ся на расстоянии 50 м от черного экрана, установленного на мачте (стол­бе), скорректировать четкость изображения марки по своему глазу, вра­щая окуляр в ту или другую сторону. Установить нуль вращающейся шка­лы против индекса. Затем направить прибор на черный экран и враще­

нием коллиматора объектива добиться четкого изображения черного экрана. После получения четкого изображения марки и экрана совмес­тить их вращением кремальеры по часовой стрелке, добиться такого положения, чтобы марка слилась с экраном, после чего произвести отсчет по нижней шкале с точностью до 0,5 деления (производятся два- три отсчета и берется среднее арифметическое значение, по которому определяют МДВ).

7. ДИСТАНЦИОННЫЕ И АВТОМАТИЧЕСКИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ