Идея использования автоматического сопровождения радиоизлучения
Солнца для контроля аэрологических РЛС была предложена в ЦАО /см.
публикацию Юрия Ивановича Кузьмина и Владимира Владимировича Рудакова 'К
определению точностных характеристик РЛС "Метеорит-2" по Солнцу'. Труды
ЦАО, 1985, вып.185, с.95-100/. В 1985 г. В.В. Рудаковым была
разработана соответствующая методика, которая, однако, не нашла широкого
применения из-за трудоемкости обработки лент регистрации с
использованием микрокалькулятора МК-56. В программе "Сопровождение
Солнца", являющейся приложением к пакету программ АРМ Аэролога
(поставляется по отдельному запросу), эта идея впервые была переведена в
практическую плоскость. В программе использован оригинальный и
наглядный подход представления результатов автосопровождения Солнца в
виде расчетной и наблюдаемой траекторий движения Солнца, не требующий
высокой точности установки времени /см. доклад A. Kats, V. Grinchenko.
"Operational testing of the Russian AVK upper-air radars using tracking
of the sun radiation". WMO.
IOM No.94/TD 1354. TECO-2006 - WMO Technical Conference on
Meteorological and Environmental Instruments and Methods of Observation
Geneva, Switzerland, 4-6 December 2006/. Программа "Сопровождение
Солнца" для АРМ Аэролога обеспечивает возможность контроля захвата
Солнца и результатов сопровождения в реальном масштабе времени. Ниже
представлены ее упрощенные версии для АП-систем и АРМ Аэролога,
позволяющие загружать и оценивать сохраненные результаты наблюдений
Солнца.
Программа "Сопровождение Солнца-АП" (лайт)
Программа "Сопровождение Солнца-АП" (упрощенный вариант) - обеспечивает
отображение расчетных и наблюдаемых координат Солнца по
зарегистрированным результатам автоматического сопровождения
радиоизлучения Солнца системами АВК-АП ЭОЛ, МАРЛ-А и Вектор-М и
экспресс-оценку систематических ошибок и качества сопровождения по углам
в оффлайн-режиме. Как и ряд других представленных в
"Уголке.." программ, она представляет собой упрощенную версию соответствующей программы из набора дополнительного ПО для АРМ Аэролога,
адаптированную
под форматы данных АП.
Программа состоит из двух окон: "Панели управления" и "Графика". "Панель
управления" - главное окно программы, содержащее меню и вспомогательные
индикаторы, в окне "График" в графическом виде отображаются расчетные и
наблюдаемые угловые координаты Солнца. Переключение между окнами
осуществляется по клавише F6.
К сожалению, наименования файлов .crd с координатными данными для МАРЛ-А
и Вектор-М формируются по местному поясному времени, а содержание
файлов .info сильно различается (в файлах АВК-АП и Вектор-М восточная
долгота имеет отрицательный знак, широта и долгота представлены с
точностью до градуса, что недостаточно; в файлах МАРЛ-А время выпуска
указано по местному поясному времени и принципиально невозможно
определить время ВСВ или часовой пояс). Поэтому для обеcпечения
возможности расчета координат Солнца необходимо задать в файле
USunL.ini, который должен располагаться в рабочей папке программы,
координаты станции (причем восточная долгота и северная широта имеют
положительный знак):
[Станция]
;27612
StLat=55.93
StLong=37.52
StHeight=187
Zone=4
Здесь:
StLat - широта станции в °
StLong - долгота станции в °
StHeight - высота станции в м (желательно указывать высоту антенны АРВК,
если имеется значительное превышение над номинальной высотой станции
Zone - "часовой пояс" в ч, т.е. разница между текущим местным поясным временем, установленным на ПЭВМ, и ВСВ (
при переходе с зимнего на летнее время и обратно требует корректировки). Для летнего московского времени составляет 4 часа.
При загрузке даннных АВК АП "ЭОЛ" параметр Zone должен равняться нулю!
; - символ комментария, строка, следующая за этим символом, игнорируется.
Для просмотра зарегистрированных результатов автоматического
сопровождения Солнца необходимо загрузить соответствующий файл .crd
(Меню "Данные/Загрузить"). В окне "График" отображается синими
квадратиками зависимость угла места от азимута.
Если загруженный файл имеет корректное наименование, соответствующее
времени начала регистрации, и имеется INI-файл с параметрами станции, то
одновременно производятся расчет и отображение координат Солнца
(желтыми квадратиками). Для расчета координат Солнца используются те же
алгоритмы, что и в программе
KatSun.
Смещение максимума наблюдаемой кривой относительно расчетной по
соответствующим осям и соответствует систематическим ошибкам по углу
места и азимуту, а разброс наблюдаемых координат характеризует качество
сопровождения /подробности см.
здесь/.
На следующем рисунке приведен приведены результаты сопровождения Солнца
для хорошо настроенного АВК с удовлетворительным ориентированием и
горизонтированием.
Нажатие правой кнопки мыши обеспечивает перемещение графиков, левой -
масштабирование (при движении вправо и вниз - увеличение, влево и вверх -
возвращение к исходному масштабу).
С помощью команд меню "Установки/Масштабирование" можно выбрать режим
масштабирования осей: "По умолчанию" - шкала угла места от 10 до 90 и
азимута от 90 до 270°, "Автоматическое" - по фактическому диапазону
данных, "По Солнцу" - по фактическому диапазону изменения расчетных
координат Солнца с учетом допусков, задаваемых в меню
"Установки/Масштабирование/Допуски для подгонки" (очень удобно, если
наблюдаемые координаты содержат выбросы), "Следящее" - используется
только в онлайн-режиме. Для изменения масштабирования можно также
использовать диалог свойств оси, который открывается по двойному щелчку
по соответствующей оси.
Команда меню "Установки/Станция" отображает диалог с текущими параметрами станции (Широта, Долгота, Высота и Часовой пояс).
Поскольку в настоящее время только ПО МАРЛ-А обеспечивает расчет и вывод
координат Солнца, для наведения АРВК на Солнце и контроля сопровождения
можно использовать команду меню "Данные/Координаты". В этом режиме в
"Панели управлени" отображается текущее время и расчетные координаты
Солнца в соответствии с заданными в INI-файле параметрами станции.
Загрузить программу Сопровождение Солнца-АП (лайт) (339 кБ). /Версия от 01.03.2010/
Программа "Сопровождение Солнца-АРМ" (лайт)
Программа "Сопровождение Солнца-АРМ" Программа "Сопровождение
Солнца-АРМ" (упрощенный вариант) - обеспечивает отображение расчетных и
наблюдаемых координат Солнца по зарегистрированным результатам
автоматического сопровождения радиоизлучения Солнца системой АВК-АРМ
Аэролога и экспресс-оценку систематических ошибок и качества
сопровождения по углам в оффлайн-режиме. Принципиально ее использование
не отличается от описанной выше АП-версии. Различия следующие:
- Файлы с результатами сопровождения для АРМ имеют расширения .cr3 или cr9.
- После загрузки файла желательно уточнить время ВСВ начала регистрации координат /нажатие кнопки "Пуск" на АВК/.
Рекомендуемый порядок проведения наблюдений для АВК-АРМ Аэролога /использованы рекомендации В.Д. Гринченко/:
Работы целесообразно проводить в безоблачную погоду или при легкой облачности;
Работы следует проводить в течение от не менее 3 часов, примерно симметрично относительно местного полудня;
Работы желательно проводить в два этапа: одно сопровождение провести в
режиме широкой полосы и второе сопровождение в режиме узкой полосы
угловой автоматики;
При невозможности автоматического сопровождения Солнца следует проверить
чувствительность комплекса и провести соответствующие регламентные
работы.
При использовании АРМ Аэролога последовательность наблюдений следующая:
- Включить станцию АВК (при планировании работ следует учитывать
время,необходимое для прогрева АВК), устройство сопряжения УС96 и ПЭВМ.
- Выйти из программы ПО ОРД, оставив программу УС-96.
- В программе УС-96 включить Прием данных.
- Включить ГОН. Вращением антенной колонки по углу места и азимуту
навести антенну на Солнце - по показаниям угла места и азимута антенны и
расчетным координатам Солнца или по индикации в "Панели управления" программы "Сопровождение Солнца" в режиме "Данные/Координаты".
- При совмещении положения антенны с положением Солнца должна заработать
равносигнальная зона. В режиме широкой полосы включить автоматическое
сопровождение.
- Проследить за захватом Солнца по равносигнальной зоне и убедиться в наличии надежного захвата.
- При проведении сопровождения в режиме узкой полосы переключить канал
угловой автоматики с широкой полосы на узкую и проконтролировать
надежность захвата (при срыве сопровождения попробуйте повторить
наведение антенны на Солнце).
- При устойчивом сопровождении нажать кнопку "Пуск" на АВК и зафиксировать время ВСВ.
- Во время наблюдений контролировать автосопровождение по
таблице с расчетными координатами Солнца или по индикации в "Панели управления" программы "Сопровождение Солнца" в режиме "Данные/Координаты".
- После завершения периода наблюдений остановить регистрацию (Стоп) в программе УС-96. Выключить АВК.
В папке ARM\DATA\YYMM, где YYMM - год и месяц, будет создан файл
YYMMDDHH.cr3 c данными регистрации (YY - год, MM- месяц, DD-день и HH -
час
начала регистрации по времени, установленному в ПЭВМ), который можно
загрузить для просмотра и оценки в программу "Сопровождение Солнца-АРМ"
(лайт).
Для расчета видимых координат Солнца на заданный период можно использовать программу KatSun:
- запустить программу ks.exe;
- выбрать меню Пункт/Станция/Название и выбрать название АЭ;
- или выбрать меню Пункт/Станция/Индекс и выбрать индекс АЭ (в программу заложены еще старые индексы);
- в меню Параметры/Пояс ввести 3 (московское зимнее время);
- в меню Параметры/Д.Начало ввести дату наблюдений (20090908 для 8 сен 2008);
- в меню Параметры/В. Начало задать время начала наблюдений (рекомендуется не менее чем за 1 ч 30 мин до местного полудня);
- в меню Параметры/Шаг задать 60;
- в меню Параметры/Шагов задать 180 (это соответствует 60 секунд * 180 = 3 часа наблюдений);
- выбрать меню Расчет и распечатать результаты (F3 или Ctrl+K+P) или
сохранить их в файле (F2 или Ctrl+K+S) для дальнейшего использования.