Техника и методика геофизического эксперимента : сборник научных трудов / Рос. акад. наук, Кол. науч. центр, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : [б. и.], 2003. – 194 с.

(фотолокатора). Проведенные автором экспериментальные исследования рабочих макетов приборов показали, что метод активной локации, основанный на отражении от гидрометеоров, имеет недостаточную чувствительность обнаружения осадков. Оптические сигналы, отраженные от частиц осадков, оказались очень слабыми ввиду малости объекта отражения и вдобавок высокой скорости их падения. Оказалось, что для достижения необходимой точности от устройства требуется либо увеличить размеры оптической части прибора, либо увеличить мощность излучения в оптическом диапазоне. Оба варианта приводят к значительному усложнению прибора и его обслуживания, а также уменьшению его надежности. Поэтому за основу была выбрана модель, работающая на принципе затенения и ослабления излучения оптического сигнала частицами осадков в рабочей зоне импульсов светового луча. В этом решении полезная информация об осадках является суммой оптических потерь излучаемого сигнала на затенение, рассеяние, отражение и поглощение на пути распространения светового потока от фотопередатчика к фотоприемнику. За счет суммарных оптических эффектов значительно возрастает чувствительность при регистрации мелких частиц осадков. Особенно это важно при регистрации водных осадков. Функциональная схема устройства для регистрации метеоосадков представлена на рис. 1. Источником импульсов светового потока служат несколько (4-6) светодиодов типа АЛ 107, работающих в инфракрасном диапазоне частот (А. = 0.94 мкм). Частота следования световых импульсов выбрана экспериментально и равна 1.6 кГц. Рабочий ток излучателей составляет 50-60% от максимально допустимых паспортных данных. Этим обеспечивается надежная длительная и непрерывная эксплуатация прибора. Инфракрасный диапазон работы выбран из соображения получения необходимой мощности излучения в отдельном импульсе и возможности частотной селекции от мощной световой помехи - дневного света. Данная помеха значительно снижает чувствительность фотоприемного устройства и прибора в целом. Для снижения влияния естественного освещения на входе фотоприемника применяются цветные фильтры, снижающие интенсивность спектра дневного света. Фотоприемник выполнен на основе фотодиодов ФД-256 (10 штук). Для повышения помехоустойчивости и чувствительности приемника необходимо оптимально согласовать временные параметры гидрометеоров и частотные характеристики устройств обработки сигналов. Для этих целей также применяется узкополосный активный фильтр, настроенный на частоту излучения передающей части. Ввиду малости размеров гидрометеоров и значительной скорости падения, время их нахождения в поле светового импульса незначительно. Амплитуда и длительность полезного импульсного сигнала на выходе фотоприемника очень мала. Для расширения отдельных импульсов служит пиковый детектор. После вторичного интегрирования и усиления сигналы поступают на систему сбора информации автоматической метеостанции с частотой опроса один раз в минуту. Выходной сигнал несет информацию о наличии в атмосфере дождя или снега. Амплитуда выходного сигнала пропорциональна интегралу ослабления излучения в зоне осадков или интенсивности выпадения осадков. Для надежной и длительной работы в сложных метеоусловиях приемная и передающая оптические части прибора конструктивно должны быть термостабилизированы и защищены от открытой атмосферы специальным прозрачным экраном из тонкого оргстекла. Датчик осадков располагается на открытой площадке и жестко крепится к мачте на высоте 1.5 м от земли. В качестве примера, на рис.2 и 3, приведены несколько случаев осадков в виде 78