Система для передачи телеизмерительной информации

 

СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ по авт.св. if 922861, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и достоверности системы, в нее введён канал управления скоростью зондирования, содержащий последовательно соединенные детектор максимального сигнала, блок сравнения, исполнительный элемент, регулятор и блок задания граничных значений скорости , выходы которого соединены с задающими входами блока сравнения, и в каждый информационный канал дополнительно введены сумматор, блок дифференцирования, блок коррекции и блок памяти коэффициентов коррекции , выход первичного измерительного преобразователя соединен через блок дифференцирования с первым входом блока коррекции, соответствующим входом детектора максимального сигнала и входом блока коэффициентов коррекции, выход которого 1§ соединен с вторым входом блока коррекции , выход блока коррекции соединен с управлякедим входом сумматора , включенного между выходом первичного измерительного преобразователя и входом преобразователя в частоту следования импульсов. Р N5 00 00 со

„.Я0„„.1 023379

СО103 СОВЕТСКИХ

CONIIICT

РЕСПУБЛИК

Ф уш G 08 С 1 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 922861 (21) 3265370/18-24 (22) 09,07.81 (46) 15..06.83. Бюл. 11 22 (72) Т.К.Исмаилов, Ф.И.Аллахвердов, Л.В.Каллиников, tÎ.Г.Лебедев и А.В.Опаренко (71) Особое конструкторское бюро

Научно-исследовательского объединения космических исследований Азербайджанской ССР (Я) 621.398(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 922861, кл. G 08 С 19/28„- !980 (прототип) (54) {57) СИСТЕИА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕИЗИЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРИАЦИИ по авт. св.

И 922861, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и достоверности системы, в нее введен канал управления скоростью зондирования, содержащий последовательно соединенные детектор максимального сигнала, блок сравнения, исполнительный элемент, регулятор и блок задания граничных значений скорости, выходы которого соединены с задающими входами блока сравнения, и в каждый информационный канал дополнительно введены сумматор, блок дифференцирования, блок коррекции и блок памяти коэффициентов коррек" ции, выход первичного измерительного преобразователя соединен через блок дифференцирования с первым входом блока коррекции, соответствующим входом детектора максимального сигнала и входом блока памяти коэффициентов коррекции, выход которого е соединен с вторым входом блока коррекции, выход блока коррекции соединен с управляющим входом сумматора, включенного между выходом первич- ного измерительного преобразователя и входом преобразователя в частоту 6 следования импульсов.

1С2 37 3

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, может быть использовано для сбора и передачи телеизмерительной информации, предназначено для построения вертикальной структуры изменения гидро" физических параметров с помощью автоHoMHbIx зондирующих комплексов.

По основному авт. св. Р 922861 известна система для передачи те- t0 леизмерительной информации, содержащая оперативное эапомийающее устройство ; соединенное с узлом связи, блок сдвига совпадающих сигналов а и информационные каналы, каждый иэ ко .15 торых содержит блок управления, блок переноса кода, преобразователь средней частоты и код, последовательно соединенные первичный измерительный преобразователь, првобра". зователь в частоту следования импульсов и частотное множительноделительное устройство, выход которого подключен к первому входу преобразователя средней частоты в код, первый выход которого подключен к первому входу блока управления, второй его выход подключен к первому входу первого блока переноса кода, первый выход блока управления во всех информационных ка- 30 налах, кроме последнего, привяэоч- ного, подключен ко второму входу первого блока переноса кода, во всех информационных каналах второй выход блока управления соединен со вторым входом преобразователя средней частоты в код, второй вход которого соединен с пусковой клеммой системы, выход первого блока переноса кода подключен соответственно к первому, 40 второму и третьему входам оперативного запоминающего устройства, все информационные каналы, кроме последнего, содержат преобразователь приращения средней частоты в код, циф- 45 ровой компаратор, блок цифрового задания апертуры, счетный блок и второй блок переноса кода, причем второй, третий и четвертый выходы блока управления в них подключены соответственно к первому, второму и третьему входам преобразователя при" ращения средней частоты в код, пя" тый, шестой и седьмой выходы блока управления подключены соответственно к первым входам счетного блока, второго блока переноса кода и блока задания апертуры, выход которого подключен к первому входу цифрового компаратора, третий выход преобразователя средней частоты в код соединен с четвертым входом преобразователя приращения средней частоты в код,.первый выход которого под-. ключен ко второму входу цифрового компаратора, выходы всех счетных блоков подключены к третьему входу блока управления своего информационного канала и к третьему и четвертому входам блока управления последнего информационного канала, выход цифрового компаратора каждого информационного канала кроме последнего, соединен с четвертым входом блока управления, вторым входом счетного блока и соответственно с первым и вторым входом блока сдвига совпадающих сигналов, первый, второй и третий выходы блока сдвига совпадающих сигналов соединены с пятыми входами блоков управления всех информацион- . ных каналов, выходы вторых блоков переноса кода всех информационных кана" лов, кроме последнего, подключены соответственно к четвертому и пятому входу оперативного запоминающего устройства, второй и третий выходы преобразователя приращения средней частоты в код подключены ко второму и третьему входам второго блоха переноса кода; преобразователь средней частоты в код в последнем информационном канале содержит реверсивный счетчик, регистр сдвига, генератор owp" ной частоты и блок сдвига совпадающих импульсов, при этом первый вход преобразователя средней частоты в код соединен с первыми входами регистра сдвига и блока сдвига совпадающих им" пульсов, второй вход преобразователя средней частоты в код соединен со вто рым входом регистра сдвига и первым входом реверсивного счетчика, выход генератора опорной частоты подключен к третьему входу регистра сдвига и второму входу блока сдвига совпадающих импульсов, выход регистра сдвига подключен к первому выходу преобразователя средней частоты в код и третьему входу блока сдвига совпадающих импульсов, первый и второй выходы которого соединены с третьим выходом преобразователя средней частоты в код, второй выход которого соединен с выходами разрядов реверсивного счетчика 1.1 .

Эта система позволяет уменьшить динамическую погрешность, связанную

1023379 ности и достоверности системы эа счет сокращения времени измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в систему для передачи измерительной информации введен канал управления скоростью зондирования, содержащий последовательно соединен5S только с оцифровкой и привязкой к глубине измеряемых сигналов. Однако. система не устраняет составляющую динамической погрешности, связанную с инерционностью первичных измерительных преобразователей. Большинство датчиков для измерения гидрофизических параметров являются фильтрами низкой частоты (апериодические инерционные звенья) . Особенно большой инерционностью (до 0,5-1,0 с) обладают датчики температуры воды.

При вертикальном зондировании инерционные датчики измеряют нестационарные процессы измерения гидрофизичес- 45 ких полей. При этом сигнал на выходе инерционного датчика отличается от измеряемого параметра на величину динамической погрешности, зависящей от. постоянной времени датчика, ско- 20

Рости движения зонда с аппаратурой по вертикали и вертикального градиента измеряемого параметра. В области сезонного термоклина B морях вер- тикальный градиент температуры воды 25 достигает 10С/ 11Лри обычной скорости зондирования V--1 м/ и постоянной времени датчика температуры =1 с динамическая погрешность может достигать 1 С, что на порядок и больше з0

0 превышает статистические погрешнрсти датчика температуры. Для уменьшения этой составляющей динамической пог" решности необходимо резко снизить скорости зондирования. Однако обес3S печение малых и стабильных скоростей зондирования при широком диапазоне внешних воздействий волнения и течения на процесс зондирования является сложнейшей проблемой, особенно -40 для автономных комплексов, работающих с автоматических буйковых станций. Кроме того, снижение скорости зондирования приводит к увеличению времени измерения заданного верти45 кального профиля. В результате этого измерения вертикальная структура не может быть привязана к определен, ному времени, так как не учитывает ее изменчивости за время измерения.

Цель изобретения - повышение точ= ные детектор максимального сигнала, блок сравнения, исполнительный элемент, регулятор и блок задания граничных значений скорости,. выходы которого соединены с задающими входами блока сравнения, и в каждый информационный канал дополнительно введены сумматор, блок дифференцирования, блок коррекции и блок памяти коэффициентов коррекции, выход первичного измерительного преобразователя соединен через блок дифференцирования с первым входом блока коррекции; соответствующим входом детектора максимального сигнала и входом блока памяти, коэффициентов коррекции, выход которого соединен с вторым входом блока коррекции, выход блока коррекции соединен с управляющим входом сумматора, включенного между выходом.пер" вичного измерительного преобразователя и входом преобразователя в частоту следования импульсов.

На чертеже изображена блок"схема системы.

Система содержит информационные каналы 1-3, канал 4 управления скоростью зондирования, оперативное запоминающее устройство 5, узел .6 свя" зи, блок 7 сдвига совпадающих сиг"налов. Каждый информационный канал

1-3 содержит первичный измерительный. преобразователь 8(9), блок 10(1 0 дифференцирования, сумматоры 12 (13) блок 14 (15) коррекции, блок 16 (17) памяти коэффициентов коррекции, пре" образователь 18(19)в частоту следования импульсов, частотное множительно-делительное устройство 20(21)., блок 22(23) управления, преобразователь 24(25) средней частоты в код, блок 26(27) переноса кода. Все ин формационные каналы, кроме последнего привязочного канала 3, дополнительно содержат преобразователь (28 )приращения средней частоты в код, цифровой. компаратор 29, блок 30 цифрового задания апертуры, счетный блок

31 и блок 32 переноса кода. Канал 4 содержит детектор 33 максимального сигнала, блок 34 сравнения, блок 35 задания граничных знаний, скорости, исполнительный элемент 36 и регулятор 37.

Система работает следующим обра" .эом.

Аппаратура системы в зависимости от применяемой системы спуска и подь"

1023379

45 где () и„(р) к

К ема зондирующего комплекса может располагаться или в зонде или, в основном, на борту плавучести„ откуда производится зондирование. Если используется система спуска и подъема со свободным движением зонда по направляющему кабель-трос., то аппаратура размещается в корпусе зонда (этот вариант представлен íà чертеже), а в бортовой аппаратуре размещается узел связи, буферное ОЗУ, программно-временное устройство и блок передачи данных (не показаны).

Принцип аппаратурной компенсации динамической погрешности, связанной с измерением инерционным датчиком нестационарного процесса, заключается в следующем.

8 процессе зондирования измерителя гидрофиэических параметров вмвс- ® те с носителем аппаратуры перемещаются относительно измеряемой среды, поэтому на входе датчиков измеряемый процесс нестационарен, причем степень изменчивости зависит от скорости перемещения носителя по вертикали и от вертикального градиента измеряемого параметра. Большинство датчиков гидрофизических параметров по реакции на измеряемый процесс можно 30 представить в виде инерционного апериодического звена (фильтра низкой частоты). Инерционность датчиков приводит к тому, что между приведенным измеряемым, параметром и сиг" З5 налом на выходе датчике в любой момент времени имеется разница, зависящая от скорости изменения сигнала на выходе датчика и от постоянной времени датчика и являюща- 40 (ся динамической погрешностью измерения датчика а =кх-u = „- — (<) BUD () Х Я где х - измеряемый параметр;

0 - сигнал на выходе датчика;

dU@ )dt" первая производная сигнала датчика по времени (скорость

e ro изменения);

К - коэффициент усиления датчика (статический коэффициент передачи);

Гу - постоянная времени датчи55 ка;

5y - динамическая погрешность датчика.

Скорость изменения сигнала датчика можно представить в виде д «0 aux ан „ь „

® Йн д1 ЙИ гдеЩЯ1- производная сигнала датчика по глубине, характеризующая вертикальный градиент ф /дн измеряемо" го параметра;

Ч вЂ” - первая производная глубиЪ ны по времени, равная вертикальной составляющей clco рости изменения глубины (скорости движения носи" теля).

Таким образом, скорость иэмене1 ния сигнала 0 на выходе инерционного датчика несет информацию о характере изменения измеряемого параметра с глубиной (т.е. о вертикальном градиенте измеряемого параметра), а также о скорости движения носителя, и изменение любого из них сказываетI ся на сигнале Uy. Поэтому сигнал

0 может быть использован как для формирования корректирующего сигнала для компенсации динамической погрешности, так и для формирования сигнала обратной связи для управления скоростью движения носителя.

Скомпенсировать динамическую погрешность инерционного измерителя можно с помощью последовательной коррекции динамических характеристик датчика, например, путем подключения к выходу датчика корректирующе"

to блока первого порядка, настроенного на эквивалентную постоянную времени датчика. Сущность последовательной коррекции заключается в том, что необходимо подобрать кор.ректирующий блок таким, чтобы динамическая погрешность системы датчиккорректирующий блок стремилась к минимуму. Это возможно, если передаточная функция системы будет стремиться к некоторому коэффициенту, т.е.

ЫС,(Р) Ь (Р) Ы (Р) К (З) - передаточная функция системы датчик-корректирующий блок;

- передаточная функция датчика;

- передаточная функция кор- ректирующего блока;

- коэффициент системы.

23379

30

50

Г

Уравнение (3 ) характеризует случай идеальной коррекции с полной компенсацией динамической погрешности. Тогда уравнение идеального корректирующего звена имеет вид кс

Ж„Р)= — - д) И)

Следовательно,"идеальное корректирующее звено должно иметь переда- точную функцию, обратную передаточ-. ной функции датчика.

Большинство гидрофиэических датчиков представляют собой -инерционные апериодические звенья первого порядка (Фильтры низкой частоты) с передаточной функцией

"с

ФХ(Р) (t„P <) (Ц

КХ

Основным условием идеальной коррекции является выполнение равенства (4) и равенства постоянных времени датчика и корректирующего блока. Реальный корректирующий блок. имеет передаточную функцию

-, = (ь) к K t к Р+„ где К - коэффиКиент коррекции показывающий во сколько раз уменьшается постоянная времени датчиками, 7 - постоянная времени корректирующего блока.

Тогда передаточная функция системы с учетом (3), ® (6} записывается с(Р)= . (7) М

Х

"P Условии ЬХ = с уравнение(7) записывается кс с (»=

1х

Таким образом, последовательное включение корректирующего звена с передаточной Функцией (6) при С ХС м

Х деиствует эквивалентно уменьшению постоянной времени инерционного датчйка в К раэ. Иначе система датчик - корректирующий блок аналогична новому датчику с постоянной времени Ц Х.

В реальных условиях гидрофизические датчики (в первую очередь датчик температуры воды) в динамическом отношении являются сложными непостоянными звеньями, динамика которых (постоянная времени) определяется не только конструкцией датчика, но и влиянием внешней среды и законом изменения параметра. В общем случае. постоянная времени, например, датчика температуры, определяется многими факторами, из которых ц основным относятся объем и масса чувствительного элемента, скорость потока морской воды, ориентация датчика в потоке, характер воздействия .среды. Йа постоянную вре-. мени влияет также температура носи"теля аппаратуры, вид крепления к нему, направление движения носителя, обрастание, покрытие солью датчика, загрязнения и т.д. Кроме того, постоянная времени датчика., измеренная в лабораторных условиях в стоячей воде, в 2-3 раза меньше; чем в натурных условиях.

Изменчивость постоянной времени в процессе зондирования и во времени требует соответствующей пере" стройки постоянной времени коррек" тирующего блока". с помощью специального блока самонастройки в котором определяется текущая динамическая характеристика (постоянная времени) датчика.

В системе изложенные принципы реализуются следующим образом. С помощью первичного измерительного преобразователя 8 (9) гидрофизический параметр х непрерывно пре" образуется в электрический аналоговый сигнал ОХ. На выходе блоков

10(11) дифференцирования из этого сигнала формируется сигнал И< пропорциональный первой производной входного сигнала по времени (скорости изменения сигнала датчика). Этот сигнал поступает на вход блока 14 (15) коррекции, на выходе которого формируется корректирующий сигнал по выражению о"„= K ux = К„и<

Коэффициент пропорциональности К блока 14(15) коррекции, равный те= кущей постоянной времени Г1 датчика, устанавливается с помощью блока 1б(17), в котором текущий переходный процесс, на основе которо" го определяется сигнал, пропорциональный текущей постоянной времени датчика Х. Сигналом с выхода блока

16(17) изменяется постоянная време" ни блока 14(15) коррекции. В сумматоре 12 (13) алгебраически сумми1023379

1О

15 руется сигнал 01 с выхода поеобразователя 8 (9) и корректирующий сигнал U с выхода блока l4(15) коррекций. Скорректированный сигнал

U > = Ох+Т. Ux с выхода сумматора ск 5

12 (13) поступает на вход преобразователя 18(19), сигнал Fy(t) с выхода которого после масштабирования в. блоке 20 (21) в виде частотно-импульсного сигнала f (t) поступает на вход преобразователя 24(25) средней частоты в код. Преобразователь

24(25 )выполняет функции следящего осреднителя входного сигнала с не" прерывным отсчетом выходного кода.

Такой преобразователь может быть реализован, например, с помощью ин" тегрирования реверсивным счетчиком входной fX(t) и задержанной

fx(t-Т) последовательности имгульсов на интервале временй Т с помощью цифровой линии задержки. На выходе образуется непрерывно (с дискретностью младшего разряда счетчика) изменяющийся параллельный код, являющийся цифровым эквивалентом измеряемого параметра

X. В информационных, каналах 1(2) (адаптивных) производится непрерывный анализ приращения выходного сигнала с помощью преобразователя 28 приращения средней частоты в код цифрового компаратора 29 и блока 30 цифрового задания апертуры. С выхода преобразователя 24 на входы преоб- З5 разователя 28 поступают входная и

fX(t) и задержанная fX(t-Т) последовательности импульсов. В реверсивном счетчике преобразователя 28, периодически устанавливаемого в на- щ чальное положение, на счетные входы которого поступают эти последовательности импульсов, образуется цифровой эквивалент Ь й1 текущего приращения входного сигнала относительно моментов начальной установки счетчика. Параллельный код Ь Йу с выходов: разрядов счетчика в преобразователе

28 непрерывно сравнивается на цифровом компараторе 29 с кодом N .заданной апертуры, поступающим на другой вход компаратора 29 с блока 30. При достижении кодом текущего приращения входного сигнала кода заданной àïåÐтуры, определяемой в зависимости от допустимой погрешности восстановле55 ния анализируемой функции, срабатывает цифровой компаратор 29,. на выходе которого формируется сигнал очередного существенного отсчета. llo этому сигналу счетчик в преобразователе 28 устанавливается в начальное положение и начинается новый цикл амализа приращения входного сигнала относительно предыдущего существенного отсчета. Сигналы t<0 существен- ных отсчетов через блок 7 сдвига совпадающих сигналов поступают в инфор- . мационный канал 3, откуда в ОЗУ 5 записывается текущий цифровой эквивалент N„(tt ) привяэочного параметра (например, глубины). Блок

7 необходим для сдвига сигналов существенных отсчетов, пришедших из адаптивных каналов 1(2 ) одновременно, что необходимо для четкой работы ОЗУ 5. Последовательность работы информационной части системы следующая. По сигналу "Пуск" поступающему на пусковую клемму иэ блока программно-временного управления (не показанного на чертеже и определяющего цикличность работы системы), s блоках 22(23) управления всех каналов 1-3 формируются сигналы управления, устанавливающие блоки каналов в начальное положение.

По сигналу блока 22(23 ) управления реверсивный счетчик и цифровая линия задержки в преобразователе 24(25) устанавливается в нулевое положение и открывается информационный вход, по которому на,вход преобразователя

24(25 ) начинает поступать входная последовательность импульсов f (t).

По сигналам блока 22 в преобразователе 28 устанавливается в начальное положение блок нбмера канала (триггер при двух адаптивных каналах) и триггер знака, определяющий направление счета в реверсивном счетчике и знак приращения сигнала, включается в работу блок 30 цифрового задания àïåðтуры, счетный блок 31 устанавливается в нулевое положение.

Первый импульс задержанной последовательности Q(t-Т) появляется через интервал времени Т после пуска, на выходе цифровой линии задержки и с выхода преобразователя 24(25) поступает на вход блока 22(23) yn" давления, формируя в нем сигналы опроса преобразователей 24(25) и перехода блоков в адаптивных каналах

1(2) в режим анализа. По сигналу с выхода блока 22(23) управления пос1023379

15

25

35

40 а55 ледовательно со сдвигом во времени во всех каналах 1-3 открываются блоки 26(27)переноса кода, через которые из преобразователей 24(25) переносятся в ОЗУ 5 коды, пропорциональ" ные начальным значениям измеряемых параметров N1,11 .М „, М „н . Затеи устанавливается начальное значение в реверсивном счетчике преобразователя 28 и открываются-информационные входы, по которым входная f> (t) и задержанная f (t-Т) последовательности импульсов начинают поступать на счетные входы реверсивного счетчика преобразователя 28. Начинается режим анализа приращения входного сигнала. На выходе преобразователя, 28 образуется текущий код bNy приращения входного сигнала относительно начального значения измеряемого параметра (в дальнейшем относительно предыдущего существенного .отсчета) . При достижении .кодом приращения входного сигнала кода заданной апертуры, поступающим из блока 30, на выходе цифрового компаратора 29 образуется сигпал сосущественного отсчета, поступающий на вход блока 22 упр вления, на счетный вход счетного блока

31 и .на вход блока 7 сдвига совпадающих сигналов. По сигналу с выхода блока 7 сдвига совйадающих сигналов в блоке 22 управления формируются сигналы управления, по которым устанавливается очередной цикл анализа входного сигнала. По сигналу на выходе блока 22 управления закрывает информационные входы преобразователь 28. Сигналом с выхода блока

22 управления открывается блок 32 пе реноса кода, через который в ОЗУ 5 э писывается иэ преобразователя 28 код Мы„ номера канала, в котором произошел существенный отсчет, и код

N, И 1 знака приращения анализируемого сигнала. Сигналом на выходе блока 22 управления счетчик в преобразователе 28 устанавливается в начальное.положение, а затем открываются информационные входы преобразователя 28. Начинается новый цикл анализа приращения входного сигнала относительно предыдущего существенного отсчета. Сигнал с выхода блока 7 сдвига совпадающих сигналов поступает на вход блока 23 управления привя зочного канала 3, в котором форми, руется управляющий сигнал, открывающий блок 27 переноса кода, через который в ОЗУ 5 переносится код

N (cd текущего значения привязочного параметра (глубины) в момент существенного отсчета.

Иассйв данных в ОЗУ 5 органи-. зуется следующим образом, После пуска системы в ОЗУ 5 записываются коды начальных значений всех измеряемых параметров М4и, М „, Nq<, а затем в моменты формирования сигналов t существенных отсчетов в ОЗУ 5 записывается только код

М1,(оо) текущего значения привязочного параметра, сопровождаемого служебной информацией, т.е. кодом Ммк номера канала с существенным отсче" том и кодом М ;,„варнака приращения.

Этих данных, а также априорной информации об установленных значениях апертуры М „ и номера существенного отсчета (по адресу записанного кода) достаточно для восстановления измеряемых вертикальных структур гидро-. физических параметров. При наличии помех и возможных сбоев для устранения погрешности интегрирования в системе используется счетный блок 31. Сигналы +o существенных отсчетов с выхода цифрового компара" тора 29 поступают на счетный вход счетного блока 31, в котором они под" считываются. При достижении числом в блоке 31 заданного значения на выходе блока 31 появляется импульс, по которому в блоках 22 и 23 управлений формируются сигналы управления, аналогичные пуску системы. При этом новое начальное значение измеряемого параметра из преобразователя 24 записывается в ОЗУ 5 и начинается анализ приращения входного сигнала относительно нового начального эначе" ния измеряемого параметра.

Противоречие, связанное с одной стороны с необходимостью уменьшить время зондирования для увеличения достоверности измеренной вертикаль" ной структуры .гидрофиэических полей и возможности привязки ее к опреде" ленному моменту времени, а с другой стороны с необходимостью уменьшить скорость зондирования для уменьшения динамической псгрешности измерения инерционным датчиком, устраняется используемой в системе аппаратурной компенсацией динамической погрешности датчиков. 8 результате этого существенно снижаются требования к

1OZ337g

14 стабилизации и уменьшению скорости зондирования. Из выражения (2)видно, что для поддержания постоянной скорости изменения выходного сигнала датчика необходимо для участков вертикальной структуры с большим вертикальным градиентом скорость движе-. ния носителя снижать, а для участков с малым градиентом - увеличивать. Для наиболее характерных районов морей и океанов с выраженным сезонным термоклином градиент может меняться в двадцать и более раз, а участок термоклина с большим градиентом занимавт лишь малую долю зондируемой глубины, поэтому большую часть глу" бины можно зондировать с большой ско" ростью, замедляя ее лишь в области термоклина. Так как увеличение скорости зондирования в системе с компенсацией динамической погрешности не влияет на общую погрешность измерения, то можно путем управле" ния скоростью движения носителя существенно сократить общее время зондирования. В основу построения кана" ла 4 положен принцип поддержания в заданных границах максимальной из

З скоростей изменения сигналов с датчиков. При этом скорость зондирования обратно пропорциональна максимальному вертикальному градиенту измеряемых параметров.

Канал 4 работает следующим об" разом.

Сигналы U>, пропорциональные скорости изменения сигналов датчи" ков, с выходов блоков 10(1 I) дифференцирования поступают на входы детектора 33 максимального сигнала, в котором эти сигналы сравниваются после приведения к одному масштабу, и максимальный сигнал U < посту} пает на вход блока 34 сравнения, где ! он сравнивается с сигналами О,урц и

U> „„„„, поступающими с блока 35, которйе определяют .границы скорости изменения сигнала датчика. Эти границы вьбирают из соображений обеспечения для среднего градиента скорости зондирования с минимальными энергетическими затратами. Если максимальная из скоростей изменения сиг. налов датчиков находится в заданных границах, то на выходе блока 34 сравнения сигнал отсутствует и скорость носителя не меняется. Если же в зависимости от изменения градиента или скорости носителя под воздействием внешних возмущений (волнение, течение, изменение сопротивления движению и т.д.) максимальная из скоростей

5. изменения сигналов датчиков выходит за установленные границы, то на выходе блока 34 сравнения формируется сигнал управления, который в зависимости от того, какая из границ превышена, воздействует в ту или иную сторону на исполнительный элемент 36, перемещающий регулятор 37 до тех пор, пока скорость изменения сигнала датчика снова не войдет в ус1$ тановленные границы. Скорость движения носителя аппаратуры (зонда j можно менять различным образом (например, изменением плавучести носителя, на которую можно воздействовать либо

20 изменением количества баластной жидкости носителя, либо изменением объема корпуса носителя). Изменение количества баластной жидкости носителя можно производить гидравлически25 ми, пневматическими, электрическими и,т.п. системами вытеснения и закачки забортной . воды. Изменение объема корпуса носителя можно производить, например, вдвижением и выдвижением

30 частей корпуса друг относительно друга. Скорость движения носителя можно менять также путем регулирова" ния скорости вращения электроприво" да лебедки поднимающей носитель с

35, помощью кабель-троса. Скорость движе ния носителя можно менять также путем изменения лобового сопротивления движению носителя, например„ с помощью изменения угла атаки лопас46 тей на корпусе носителя или изменением конфигурации корпуса носителя.

Скорость движения носителя можно менять также с помощью специального движителя путем изменения его мощности. Если скорость носителя меняется регулированием скорости вращения электропривода лебедки, то канал 4 располагается на борту плавучести. Для остальных вариантов изменения скорости канал 4 распола" гается в корпусе носителя.

За счет коррекции динамических характеристик инерционных датчиков в зависимости от скорости изменения сигналов датчиков и измеренных постоянных времени датчиков уменьшаются динамические погрешности

- измерения системы. С другой стороны компенсация динамических пог<,5 >0?3379 16 решностей и их независимость от ско" ния, достигаемого путем регулирова-, рости движения носителя позволяет ния скорости движения носиуеля, таповысить достоверность измеояемой ким образом, чтобы максимальная из структуры гидрофизических параметров скоростей изменения сигналов датчиков за счет уменьшения времени иэмере- 5 находилась в заданных границах .

8НИИПИ Заказ 4218/36 Тираж 638 Подписное

ЮЮ

Филиал-ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4