Приемный тракт гидроакустического измерителя профиля дна

 

ПРИЕМНЫЙ ТРАКТ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ ПРОФИЛЯ ДНА, содержащий две акустические антенны с разнесенными фазовыми центрами, последовательно соединенные линию задержки, фазовый дискриминатор и перемножитель, генератор пусковых импульсов, а также генератор линейно нарастающего напряжения и функциональный генератор, входы запуска которых подключены к выходу генератора пусковых импульсов, причем выход одной из акустических антенн соединен с входом линии задержки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения профиля дна за счет расширения интервала однозначных измерений, в него введена управляемая линия задержки, сигнальный вход которого подключен к выходу другой акустической антенны, вход управления - к выходу функционального преобразователя, а выход - к второму входу фазового дискриминатора, при этом выход генератора линейно нарастающего напряжения соединен с вторым входом перемножителя.

Изобретение относится к системам морского картографирования и может быть использовано при съемке рельефа дна. Известен приемный тракт гидроакустического измерителя профиля дна, содержащий две акустические антенны с разнесенными фазовыми центрами, последовательно включенные первый полосовой фильтр и первый фазовращатель, последовательно соединенные второй полосовой фильтр и второй фазовращатель, коррелятор клиппированного сигнала, один из входов которого подключен к выходу первого фазовращателя, а другой к выходу второго фазовращателя, а также интегратор, вход которого соединен с выходом коррелятора клиппированного сигнала, причем вход первого полосового фильтра подключен к выходу одной из акустических антенн, а вход второго полосового фильтра к выходу другой акустической антенны. Указанный приемный тракт позволяет производить только качественную оценку профиля дна, что является его недостатком. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является приемный тракт гидроакустического профиля дна, содержащий две акустические антенны с разнесенными фазовыми центрами, последовательно соединенные линию задержки, первый фазовый дискриминатор и первый перемножитель, последовательно включенные второй фазовый дискриминатор и второй перемножитель, последовательно соединенные регулируемый усилитель, амплитудный детектор, ключевой элемент и индикатор, сумматор, один из входов которого подключен к выходу первого фазового дискриминатора, а другой к выходу второго фазового дискриминатора, третий перемножитель, один из входов которого соединен с выходом сумматора, генератор пусковых импульсов, генератор линейно нарастающего напряжения, вход запуска которого подключен к выходу генератора пусковых импульсов, а выход к второму входу третьего перемножителя, функциональный генератор, вход запуска которого соединен с выходом генератора пусковых импульсов, а выход с управляющим входом регулируемого усилителя, датчик крена и синусно-косинусный преобразователь, вход которого подключен к выходу датчика крена, один из выходов соединен с вторым входом второго перемножителя, а другой выход с вторым входом третьего перемножителя, при этом выход одной из акустических антенн подключен к входу линии задержки, к сигнальному входу регулируемого усилителя и к одному из входов второго фазового дискриминатора, другой вход которого соединен с выходом второй акустической антенны, а второй вход первого фазового дискриминатора подключен к выходу второй антенны. Недостатком этого приемного тракта является невысокая точность определения профиля дна, обусловленная малым интервалом однозначных измерений. Целью изобретения является повышение точности определения профиля дна за счет расширения интервала однозначных измерений. Поставленная цель достигается тем, что в приемный тракт гидроакустического измерителя профиля дна, содержащий две акустические антенны с разнесенными фазовыми центрами, последовательно соединенные линию задержки, фазовый дискриминатор и перемножитель, генератор пусковых импульсов, а также генератор линейно нарастающего напряжения и функциональный генератор, входы запуска которых подключены к выходу генератора пусковых импульсов, причем выход одной из акустических антенн соединен с входом линии задержки, введена управляемая линия задержки, сигнальный вход которой подключен к выходу другой акустической антенны, вход управления к выходу функционального преобразователя, а выход к второму входу фазового дискриминатора, при этом выход генератора линейно нарастающего напряжения соединен с вторым входом перемножителя. На чертеже представлена функциональная схема приемного тракта гидроакустического измерителя профиля дна. Приемный тракт содержит две акустические антенны с разнесенными фазовыми центрами 1 и 2, последовательно соединенные линию задержки 3, фазовый дискриминатор 4 и перемножитель 5, генератор пусковых импульсов 6, генератор линейно нарастающего напряжения 7, функциональный генератор 8 и управляемую линию задержки 9. Выход генератора пусковых импульсов 6 подключен к входам запуска генератора линейно нарастающего напряжения 7 и функционального генератора 8. Выход акустической антенны 1 соединен с входом линии задержки 3. Сигнальный вход управляемой линии задержки 9 соединен с выходом акустической антенны 2, вход управления с выходом функционального генератора 8, а выход с вторым входом фазового дискриминатора 4. Выход генератора линейно нарастающего напряжения 7 подключен к второму входу перемножителя 5. Фазовый дискриминатор 4 может быть выполнен в виде последовательно соединенных фазовращателя, коррелятора клиппированных сигналов и интегратора, которые не показаны на чертеже. Приемный тракт работает следующим образом. С помощью фазового дискриминатора 4 производится измерение разности фаз эхо-сигналов, принятых акустическими антеннами 1 и 2. Функциональный генератор 8 формирует напряжение вида где Н_о глубина в месте расположения акустических антенн 1 и 2, с скорость звука в воде, t время. Напряжение на выходе перемножителя 5 может быть определено соотношением U kh(t), где K h(t) величина, характеризующая профиль дна в направлении измерения; d расстояние между фазовыми центрами акустических антенн; f_c центральная частота спектра эхо-сигналов. Согласно предварительному расчету, среднеквадратическое отклонение измеренных значений h(t), полученных с помощью данного приемного тракта, может быть уменьшено примерно в 4 раза.

Формула изобретения

ПРИЕМНЫЙ ТРАКТ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ ПРОФИЛЯ ДНА, содержащий две акустические антенны с разнесенными фазовыми центрами, последовательно соединенные линию задержки, фазовый дискриминатор и перемножитель, генератор пусковых импульсов, а также генератор линейно нарастающего напряжения и функциональный генератор, входы запуска которых подключены к выходу генератора пусковых импульсов, причем выход одной из акустических антенн соединен с входом линии задержки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения профиля дна за счет расширения интервала однозначных измерений, в него введена управляемая линия задержки, сигнальный вход которого подключен к выходу другой акустической антенны, вход управления - к выходу функционального преобразователя, а выход - к второму входу фазового дискриминатора, при этом выход генератора линейно нарастающего напряжения соединен с вторым входом перемножителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1