Определение высоты радиопилота

Цель работы: Определить высоту радиопилота и построить график высоты.

Принадлежности: ПК, ПО, книжка КАЭ-3, координаты радиопилота, миллиметровка.

Порядок выполнения и методические рекомендации

Радиопилотные наблюдения предназначены для определения скорости и направления ветра в атмосфере по вертикали. К оболочке, наполненной газом легче воздуха, подвешивают радиопилот с активной мишенью – передатчик-ответчик и выпускают в свободный полет. С помощью РЛС определяют координаты радиопилота, по которым затем определяют высоту радиопилота, скорость и направление ветра в атмосфере.

Высоту подъема радиопилота над уровнем моря (Н_ур.м.) вычисляют по формуле

(21)

где Н_ст – высота станции (т.е. высота нуля шкалы барометра) над уровнем моря (м), записывается в технической документации станции; Н_ант  - превышение (м) антенной колонки РЛС над нулем шкалы барометра, учитывается при значении 10 метров и более, записывается в технической документации станции; Н_р/л  - высота радиозонда, которая рассчитывается по радиолокационным данным (м).

Высоту подъема радиопилота по радиолокационным данным (Н_р/л) определяют по формуле:

(22)

где D – наклонная дальность; Е – угол места.

ΔН_рефр – суммарная поправка на кривизну Земли и рефракцию радиоволн в атмосфере (м), вводится при наклонной дальности D ≥20 км. Поправка ΔН_рефр зависит от наклонной дальности D и угла места

Рефракция (от лат. refractio - преломление) радиоволн в атмосфере – это искривление траектории радиоволны из-за убывания с высотой плотности воздуха и уменьшения показателя преломления. В результате этого радиоволны преломляются (искривляются) к поверхности земли.

1. В книжку КАЭ-3 записать исходные данные и координаты радиопилота из таблицы 28. В главном окне программы «Аэрология» (рис. 2) выбрать пункт меню «Расчет высоты подъема радиозонда (скорости и направления ветра)». При этом откроется рабочее окно задачи (рис. 12).

2. Ввести исходные данные, время и координаты радиозонда из книжки КАЭ-3 (табл. 28):

· Высота станции над уровнем моря = 200м, высота антенны = 10м.

· Время ввести в минутах. (До трех минут – через 0,5минуты; с 3до 10минут - через 1 минуту, далее - через 2 минуты).

· Азимут и угол места ввести в делениях угломера (д.у.). Большие д.у. отделяются от малых д.у. запятой.

·  Наклонную дальность ввести в метрах.

Для перехода к вводу очередного параметра необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши на соответствующем поле.

Таблица 28

После ввода последнего параметра для данного отсчета времени в окне появятся результаты расчета высоты радиозонда над поверхностью земли (Н_п.з.) и над уровнем моря (Н_у.м.), а также дополнительная строка, соответствующая следующему отсчету времени. Когда наклонная дальность будет больше или равна 20 километрам, то будет рассчитываться поправка на рефракцию радиоволн в атмосфере.

3. Построить график зависимости высоты радиопилота над поверхностью земли от времени до 3-ей минуты подъема в масштабе М: 1см=200м=2мин.

4. Построить график зависимости высоты радиопилота над уровнем моря от времени в масштабе М: 1см=1км=2мин.

Контрольные вопросы:

1. Что такое рефракция радиоволн в атмосфере, причина ее появления?

2. Каким образом зависит поправка на рефракцию радиоволн в атмосфере от угла места?

3. По какой формуле определяется высота радиопилота по его координата?

4. Формула определения наклонной дальности.

5. Дайте определение угла места.

Отчетный материал: Книжка КАЭ-3 с вычисленными значениями высоты.

Практическая работа № 40