Оптико-электронный двухканальный измеритель атмосферных осадков
Диссертация
Параметры микроструктуры осадков применяются также для моделирования процессов эрозии почвы в агрометеорологии. Контроль микроструктуры осадков служит важной составляющей успешного решения некоторых прикладных задач. Например, организации стабильной наземной и спутниковой радиосвязи. Возможность получения сведений о текущем изменении параметров осадков важна для обеспечения безопасности движения… Читать ещё >
Содержание
- 1. Методы и приборы для измерения параметров атмосферных осадков
- 1. 1. Развитие методов измерения осадков
- 1. 2. Современное состояние приборного обеспечения задачи измерения осадков
- 1. 3. Оптические методы и приборы для измерения параметров осадков
- 1. 4. Выводы
- 2. Разработка макета оптико-электронного измерителя осадков
- 2. 1. Обоснование выбора метода измерений
- 2. 2. Основные принципы работы прибора
- 2. 3. Измерительная площадка
- 2. 4. Разработка конструкции прибора
- 2. 5. Расчет оптических компонентов прибора
- 2. 6. Выводы
- 3. Алгоритмы обработки измерений и программное обеспечение
- 3. 1. Формирование измерительной информации
- 3. 2. Алгоритм вычисления параметров частиц
- 3. 3. Оценка интегральных характеристик осадков
- 3. 4. Программа обработки измерительных данных
- 3. 5. Адаптивная измерительная площадка
- 3. 6. Выводы
- 4. Основные результаты работы
- 4. 1. Предварительная оценка технических характеристик
- 4. 2. Результаты проведения лабораторных испытаний
- 4. 3. Результаты проведения натурных испытаний
- 4. 4. Интегрирование измерителя осадков в состав автоматизированного метеорологического комплекса
- Выводы
Список литературы
- Литвинов И.В. Осадки в атмосфере и на поверхности земли. Л.:
- Гидрометеоиздат, 1980. 208 с.
- Kurlyka J.C. Precipitation Measurement Study. State of Illinois. Illinois Stale Water Survey. Urbana. 1953. Report of Investigation № 20. — 290 p.
- Strangeways. Precipitation: Theory, Measurement and Distribution. -Cambridge, U.K. Cambridge Univ. Press, 2007. 290 p.
- Литвинов И.В. Структура атмосферных осадков. Л.: Гидромстсоиздат, 1974.- 153 с.
- Глушенко А.С. Исследование оптических свойств дождевых капель и разработка измерительных средств дистанционного определения микроструктуры осадков. Дис. канд. тех. наук. М.: МГАПИ, 2005. -143 с.
- Kosambi, Damodar D. The culture and civilization of ancient India in historical outline. London: Rurledge and K. Paul, 1965. — 187 p.
- O-l Осадкомер Третьякова Электронный ресурс.: Электронный каталог ЗАО Промприбор. URL. http://www.pp66.ru/kataloa/meteoroloa/osadkomerv /osadkomer/ (дата обращения: 24.05.2013).
- Rain Gauges Электронный ресурс.: Case! la cell: Datasheet. URL: http://vvwv.casellameasurernent.com/downloads/datasheets/R ecreational%20Rain%2QGaugcs.pdf (дата обращения: 24.05.2013).
- Precipitation Meier Электронный ресурс.: Operating Instructions 16.77. URL: http://www.eijkeikamp.com/files/ffledia/Gebruiksaanwii7ingen/E N/m4−1677eraingauge.pdf (дата обращения: 24.05.2013).
- Российский гидрометеорологический энциклопедический словарь / Под. ред. А. И. Бедрицкого. СПб.: Летний сад, 2009. — Т. 1: А-И. — 336 с.
- Nespor В. Sevruk В. Estimation of wind-induced error of rainfall gauge measurements using a numerical simulation // J. Atmos. Oceanic Technol. -1999-V. 16.-P. 450−464.
- Goodison В. E., Louie P. Y. Т., Yang D. WMO solid precipitation measurement intei-comparison. Report N. 67. — 1998. — WMO/TD. — N. 872.
- Литвинов И. В. Формирование и преобразование атмосферных осадков на подстилающей поверхности. Л.: Гидрометеоиздат, 1987.- 232 с.
- Гаврилова С. Ю. Устранение неоднородности временных рядов атмосферных осадков и их использование для анализа изменений режима увлажнения на территории России. Автореф. дис. канд. геогр. наук. -Санкт-Петербург. 2010. 22 с.
- Швср Ц.А. Исследование результатов наблюдений по дождемеру и осадкомеру. Л.: Гидрометеоиздат. — 1965. — 170 с.
- Богачев А. Д. Результаты опытной эксплуатации осадкомера МЖ-24. Научно-технический отчет. Электронный ресурс.: Сайт ЦКБ ГМП: новости. URL: http://ckb.obninsk.org/news/news.php?nid=39 (дата обращения: 24.05.2013).
- Белан БД., Давыдов Д. К., Ковалевский В. К. Пирогов В, А. Покровский Е. В., Толмачев Г. Н. Автоматический осадкосборник // Оптика атмосферы и океана. 2002. — Т. 15. — 07. — С. 623−625.
- RG13/RG13H Электронный ресурс.: Vaisala: Rain & precipitation sensors. URL: http://www.vaisala.eom/cii/products/rainandprccipitationscnsors/Pagcs/R G13RGl3H. aspx (дата обращения: 24.05.2013).
- Automatic Rain Gauges Электронный ресурс.: Casella cell: Automatic Rain Gauges. URL: http://www.casellameasurement.com/downloadb/datasheets/dbl 0 Tipping Bucket. pdf (дата обращения: 24.05.2013).
- ГОСТ P 53 696−2009 Контроль неразруитающий. Методы оптические. Термины и определения. М.: Сгандартинформ, 2010.
- Vaisala RAINCAP Sensor Technology Электронный ресурс.: Vaisala, URL: http:/Avvvw.vai.sala.com/Vaisala%20DociimentsArechnologv%2() Descriptions/RAINCAP Technologv. pdf (дата обращения: 24.05.2013).
- Baltas E. A., Mimikou M. A. The use of the Joss-typc disdromctcr for the derivation of Z-R relationships // Proceedings of ERAD. 2002. — P. 291−294.
- АБО «Капля» Электронный ресурс.: AQUA NUBIS: Продукция. URL: http://raincell.ru/productb/kaplia (дата обращения 24.05.2012).
- Кальчихин В.В., Кобзев А. А., Корольков В. А., Тихомиров А. А. Оптические измерители осадков // Материалы российской конференции «IX Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу», -Томск: Аграф-Пресс, 2011. С. 305−307.
- Laser precipitation monitor (Distro meter) (Элекфонный ресурс!: Thies Clima: Precipitation. URL: http://www.thiesciinia.coin/disdrometer.html (дата обращения: 24.05.2013).
- Воттпшпп S., Jaenicke R. Application of micro holograph у for ground-based in situ measurements in stratus cloud layers: A case study // J. Atmos. Oceanic Technol. 1993. — V. 10. — P. 277−293.
- Frank G., Hartl Т., Tschiersch J. The pluviospectrometer: Classification of falling hydrometeors via digital image processing // Atmos. Res. 1994. -N. 34. — P. 367−378.
- Kruger A., Krajewski W.F. Two-Dimensional Video Disdrometer: A
- Description // J. Atmos. Oceanic Technol. 2002. — V. 19. — P. 602−617.
- Knollenberg Robert G. The Optical Array: An Alternative to Scattering or Extinction for Airborne Particle Size Determination //J. Appl. Meteor. 1970.- V. 9.-P. 86−103.
- Соддаткин Н.П. Оптические приборы и .методы контроля микрофизических параметров атмосферных осадков // Региональный мониторинг атмосферы. Ч. 2. — Новые приборы и методики измерений.- Томск: ИОА СО РАН, 1997.- С. 217−232.
- Barthazy Е., Goke S. Schcfold R., Hogl D. An Optical Array Instrument for Shape and Fall Velocity Measurements of Hydrometeors // J. Atmos. Oceanic
- Teehnol. 2004, — V. 21. — P, 1400−1416. 42, Шупяцкий А. Б. Форма и скорость падения водяных и дождевых капель //
- Изв.АН СССР. 1959. — Ss5. — С. 798−800. 43. Schonhuber ML About Interaction of Precipitation and Electromagnetic Waves. Doctoral thesis. Institute of Communications and Wave Propagation. Technical University Graz, Austria, 1998. — 181 p.
- Neipor V., Krajewski W.F., Kruger A. Wind-Induced Error of Raindrop Size Distribution Measurement Using a Two-Dimensional Video Disdrometer. // J. Atmos. Oceanic Teehnol. 2000. — V. 17. — P. 1483−1492.
- Habib E., Krajewski W. F. An example of computational approach used for aerodynamic design of a rain disdrometer // J. 11yd. Res. 2001. — V. 39. -N. 4.-P. 425−438.
- Jones D. M. A. Raindrop Spectra at the Ground // J. Appl. Meteor. 1992. -V.31.-P. 1219−1225.
- Приборное обеспечение измерения параметров атмосферных осадков. Современное состояние / В. В. Кальчихин. Кобзев А. А. и др.- Изв. вузов. Физика. Томск, 2009. — И с. — деп. в ВИНИТИ 16.12.09, X" 802-В2009.
- Vuerich Е., Monesi С., Lanza I. G, Stagi L" and Lanzinger E. WMO Field Intercomparison of Rainfall Intensity Gauges. Instruments and observing methods. — Report N. 99. — 2009, WMO/TD. — N. 1504.
- Кальчихин В.В., Кобзсв A.A., Корольков В. А., Тихомиров A.A. Опгико-электронный двухканальный измеритель осадков // Оптика атмосферы и океана.-2011.-Т. 24.-№ 11.-С. 990−996.
- Кальчихин В.В., Кобзсв A.A., Корольков В. А. Тихомиров A.A. Лазерный дисдрометр // Труды XIX Между нар. конфер. «Лазсрно-информационныс технологии в медицине, биологии и геоэкологии». Новороссийск: Вариант, 2011.-С. 17−18.
- Кальчихин В.В., Кобзев A.A., Корольков В. А. Тихомиров A.A. Новый оптико-электронный измеритель осадков // Материалы российской конференции «IX Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу». Томск: Араф-Пресс, 2011. — С.307−309.
- Пат. 119 898 Российская Федерация. МПК G 01 W 1/14. Оптико-электронный двухканальный измеритель осадков / Азбукин A.A., Кальчихин В. В. Кобзев A.A., Корольков В. А. № 2 012 100 082/28- мявл. 10.01.2012- опубл. 27.08.2012. Бгол. X" 24. 1 с.
- Рейфер А.Б., Алексеепко М. И., Бурцев 11 П. и др. Справочник по гидроме! еороло1 ическим приборам и усиановкам. Л.: Тидромегеоизда!, 1971.-372 с.
- Кальчихии В.В., Кобзев A.A., Корольков В. А., Тихомиров A.A. К выбору размера измерительной площадки двухканального оптического осадкомера // Оптика атмосферы и океана. 2013. — Т. 26. — N" 2. — С. 155 159.
- Paul F. Krause, Kathleen L. Flood. Weather and climate extremes. -Alexandria, Virginia. 1997. P. 25.
- WMO: Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation. -WMO. N. 8. — 2008. — P. 1.1−22.
- Ипполитов И.И., Кабанов М. В., Смирнов С. В. Концепция сетевого мониторинга природно-климатических процессов в Сибири // Оишка атмосферы и океана. 2011. — Т.24. — № 01. — С. 7−14.
- Седов Ji. IL, Механика Сплошной среды М.: Наука, 1970. — Т. 2. — 568 с.
- SALOME: The Open Source Integration Platform for Numerical Simulation Электронный ресурс. URL: htip://www.salome-platform.ora/ (дата обращения 01.03.2012).
- Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М. Наука, 1978 — 736 с.
- Калугин В. Т., Мордвинпев Г. Г., Попов В. М. Моделирование процессов обтекания и управления аэродинамическими характеристиками летательных аппаратов М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. — 527 с.
- Пат. 1 793 405 СССР. МПК G01W 1/14. Измеритель параметров капель дождя/ Меняйло В. П., Шекунов A.A. № 4 945 984/10, заявл. 12.04.1991., опубл. 07.02.1993, Бгол. № 5.
- Gunn R., Kinzer GD. The terminal velocity of fall for water droplets in stagnant air // J. Atmos. Oceanic Technol. 1949. — V. 6. — P. 243−248.
- Atlas D., Srivastava R.C., and Sckhon R.S. Doppler characteristics of precipitation at vertical incidence // Rev. Geophys. Space Phys. 1973. -Nil. -P. 1−35.
- Salles С., Creulin J.-D. Sempere-Torres D. The Optical Spectropluviometer Revisited // J. Atmos. Oceanic Technol. 1998. — V.15. — P. 1215−1222.
- Кобзев A.A. Использование лазера в оптико-электронном осадкомере // Изв. вузов. Физика. 2012. — Т 55. — № 9/2. — С. 130−131.
- Крутик М.И., Майоров В. П. // Специальная Техника.- 2002. № 5 — С. 1−8.
- Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов. -М.: Логос, 1999.-480 с.
- Азбукин A.A., Кальчихин В. В., Кобзсв A.A., Корольков. Программа первичной обработки сигналов для блока измерений оптико-электронного осадкомера. Роспатент. Свидетельство № 2 013 614 576 от 16.05.2013.
- Азбукин A.A., Богутевич А. Я., Кобзев A.A., Корольков В. А., Тихомиров A.A., Щелевой В. Д. Автоматические метеостанции АМК-03 и их модификации // Датчики и системы. 2012. — № 3. — С. 47−52.
- Тихомиров A.A. Ультразвуковые анемометры и термометры для измерения пульсаций скорости и температуры воздушных потоков. Обзор // Оптика атмосферы и океана. 2010. — Т. 23. — К? 1. — С. 585−600.
- Азбукин A.A., Кальчихин В. В., Кобзев A.A., Корольков В. А., Тихомиров A.A. Коммутационный контроллер передачи метеорологических данных // ПТЭ. 2010. — X" 4. — С. 166.
- Азбукин A.A. Кальчихин В. В., Кобзев A.A. Корольков В. А. Программа для коммутационного контроллера передачи мстсоданных. Роспатент. Свидетельство № 2 010 617 521 от 13.11.2010.