Гидроаккустические приборы и системы

Основные погрешности индукционных лагов

При использовании информации, полученной от индукционных лагов, следует иметь в виду, что эти лаги измеряют не скорость судна относительно окружаю-щего его водного пространства, а скорость потока воды, омывающего ин-дукционный преобразователь. Поэтому показания лага могут отличаться от от-носительной скорости судна из-за целого ряда причин, связанных с характером

обтекания его корпуса. В свою очередь, характер обтекания корпуса судна зави-сит от множества факторов, основными из которых
являются геометрия его днища, степень обрастания v корпуса, наличие углов крена и дифферента, маневрирование судна, плавание на мелководье, работа vашины на задний ход.
Выпуклая форма днища судна при его движении с дрейфом в силу принципа неразрывности потока жидкости приводит к увеличению скорости обтекания ИП и, как следствие, показаний лага. Нередко такие явления можно обнаружить при изменении судном своего курса. На рис. 2.27 представлен один из возможных вариантов изменения скорости судна v и показаний лага vл при изменении курса судна. Здесь через tнм и tкм обозначены моменты начала и конwа маневра, соответственно. В процессе маневра за счет уве-личения скорости обтекания корпуса судна показания лаговой скорости увеличива-ются, в то время как скорость судна падает. После завершения маневра показания лага приходят в соответствие со значением текущей скорости судна, которая посте-пенно увеличивается до уровня, имевшего место до начала маневра. Читать далее

Основные погрешности доплеровского лага

Основными источниками погрешности доплеровских лагов могут стать:

неточность измерения средней частоты доплеровского спектра; изменение скорости звука в морской воде;

изменение углов наклона лучей антенной системы; наличие вертикальных составляющих скорости судна;
погрешности, допущенные при монтаже антенной системы на судне; погрешности, порождаемые неудачным выбором места установки антенн на
судне.

При правильном выборе схемы и параметров лага общая погрешность, изме-рения средней доплеровской частоты мала и составляет доли процента [1,14].

В общем случае погрешность измерения скорости судна зависит от соответствия действительной скорости распространения звука в морской воде тому ее значению, которое используется в расчетных алгоритмах лага. Наиболее часто вычисления производятся для скорости, равной 1500 м/с. Отклонение скорости звука от указан-ного расчетного значения, может достигать 4%. Соответственно погрешность изме-рения скорости судна без принятия специальных мер будет достигать такой же ве-личины. Читать далее

Общая характеристика судовых лагов

Как это было отмечено выше, скорость движения судна является одним из ос-

новных навигационных параметров, поэтому необходимо создание надежных и точ-ных ее измерителей. Эта задача стала особенно актуальной в силу наличия большо-го разнообразия типов судов, с одной стороны, и высоких требований к безопасно-сти мореплавания, с другой. Так, у судов с динамическими принципами поддержа-ния появилась необходимость измерения скорости, достигающей ста узлов и более. Широкомасштабное использование крупнотоннажных судов потребовало измерения не только продольной, но и поперечных составляющих скоростей, причем не только относительно воды (относительной скорости), но и относительно грунта (абсолют-ной скорости). С другой стороны малотоннажные суда, прогулочные катера и яхты потребовали разработки простых по устройству и не дорогих лагов. Все это привело к тому, что в настоящее время эксплуатируются лаги, построенные на различных физических принципах, вырабатывающие различную по объему информацию, имеющие различную точность измерения.

Значительное место среди них занимают гидроакустические лаги, способные из-мерять как относительную, так и абсолютную скорости судна. В этих лагах для по-лучения информации, на основании которой определяется скорость судна, исполь-зуется или эффект Доплера, или корреляционные методы обработки принятых гид-роакустических сигналов. Первые получили название доплеровских лагов, а вторые – корреляционных. Читать далее

Общие требования к размещению гидроакустических антенн

От выбора места установки антенн эхолотов зависит уровень шумов, сопрово-ждающих полезный сигнал, коэффициент полезного действия антенны, максималь-ная глубина, которую практически можно измерить в существующих условиях пла-вания, а порой и сама возможность проведения измерений.

Основными источниками гидроакустических помех, воздействующих на антен-ны, являются судовые машины и механизмы, гребные винты, турбулентный погра-ничный слой, а также другие гидроакустические системы, одновременно работаю-щие на судне. Каждый из источников помех создает шумы определенного спектра, которые попадают на антенну, распространяясь непосредственно по корпусу судна, в воде вдоль корпуса судна, отражаясь от объектов рассеяния в морской среде или от дна. Особое влияние на работу антенн оказывают пузырьки воздуха, рассеянные в слое воды, омывающей антенну. Неоднократно было замечено на практике, что при движении судна в балласте, когда в его придонной области имело место интен-сивное образование пузырьков, эхолот переставал измерять даже относительно не-большие глубины. При снижении скорости перемещения судна или его остановке работа эхолота восстанавливалась. Это явление можно объяснить тем, что пузырьки воздуха с одной стороны интенсивно рассеивают и поглощают энергию, с другой – изменяют физические свойства среды, непосредственно соприкасающейся с антен-нами, снижая ее эквивалентную жесткость, что, в свою очередь, влияет на настройку системы антенна – среда, снижая эффективность преобразования электрического сигнала в механический и обратно. Читать далее

Общая характеристика навигационных эхолотов

Навигационные эхолоты предназначены для измерения глубины под килем суд-на. Выпускаются разнообразные модели рассматриваемых приборов, рассчитанных на измерение различных глубин и предназначенных для использования на судах, различного типа.

Несмотря на относительно большое разнообразие образцов приборов, их работа основана на одном принципе — измерении времени t прохождения сигнала гидроаку-стической посылки до дна и обратно.

h ,5ct (2.10)

Посылка, как правило, представляет собой короткий импульс, промодулирован-ный сигналом несущей частоты.

Типовой состав эхолота включает в себя:

антенные устройства;

устройство, формирующее сигнал посылки (передающее устройство); приемное устройство;
командное устройство, управляющее работой эхолота; устройства отображения и регистрации информации;
устройство для переключения антенны с приема на передачу в случае эхолота, использующего одну приемно-передающую антенну.
В общем случае эхолот может иметь или одну приемо-передающую антенну или две антенны – приемную и передающую. Преимущественное распространение в на-вигационных эхолотах нашли антенны типа “сплошной вибратор”. Причем в по-следнее время, как это уже отмечалось выше, чаще всего применяются пьезокера-мические вибраторы. Читать далее

Найти готовую работу