Устройство для измерения параметров морского волнения

 

Изобретение относится к неконтактным океанографическим измерениям и предназначено для использования в информационно-измерительных комплексах оценки состояния и измерения параметров морского волнения. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устр-ва путем определения характера морского волнения по значению средней крутизны морских волн. Для достижения цели в устройтво введены делитель 21 напряжений, два компаратора (К) 22, 24 и элемент 2И-НЕ 23. Режим работы К 22 и 24 выбран так, что при превышении U_j значения U₁, пропорционального первому пороговому значению крутизны морских волн, выходное напряжение К 22 повышается При превышении U_j значения U₂, пропорционального второму пороговому значению крутизны морских волн, выходное напряжение К 24 понижается. Т. обр., при U_j > U₁ и U_j <U на выходе К 22 и 24 имеется высокий уровень напряжения. Следовательно, при любом значении U_j только один из входов индикатора 13 находится в состоянии "включено" и индицирует характер морского волнения. 1 ил.

Изобретение относится к неконтактным океанографическим измерениям и предназначено для использования в информационно-измерительных комплексах оценки состояния и измерения параметров морского волнения с летательных аппаратов, является усовершенствованием устройства по авт. св. N 1037742. Цель изобретения расширение функциональных возможностей устройства путем определения характера морского волнения по значению средней крутизны морских волн. На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства. Устройство содержит антенну 1, передатчик 2, антенный переключатель 3, приемник 4, детектор 5 огибающей, блок 6 автоматической регулировки усиления (АРУ) 6, первый фильтр 7 нижних частот, вычитающий блок 8, компаратор 9 нулевого уровня, преобразователь 10 период-напряжение, второй фильтр 11 нижних частот, первый умножитель 12, индикатор 13, квадратор 14, третий фильтр 15 нижних частот, функциональный преобразователь 16, второй умножитель 17, четвертый фильтр 18 нижних частот, первый делитель 19 напряжений, сумматор 20, второй делитель 21 напряжений, первый компаратор 22, элемент 2И-НЕ 23, второй компаратор 24. Устройство работает следующим образом. Передатчик 2 вырабатывает радиоимпульсы, которые через антенный переключатель 3 поступают в антенну и излучаются. Отраженные морской поверхностью радиоимпульсы принимаются антенной 1 и через антенный переключатель 3 поступают в приемник 4, где усиливаются, селектируются и поступают на детектор 5. Напряжение огибающей поступает с детектора 5 на вычитающий блок 8 и через фильтр нижних частот 7 и блок АРУ 6 на управляющий вход приемника 4. Выходное напряжение вычитающего блока 8 подается одновременно на входы трех последовательных цепей, первая из которых, содержащая компаратор 9, преобразователь 10 период-напряжение, фильтр 11 нижних частот, умножитель 12, индикатор 13, служит для измерения длины и направления распространения морских волн, а две другие, содержащие квадратор 14, фильтр 15 нижних частот, функциональный преобразователь 16, умножитель 17, фильтр 18 нижних частот, делитель 19 напряжений и сумматор 20 для измерения обобщенного параметра огибающей отраженного сигнала. С сумматора 20 напряжение, пропорциональное высоте морских волн, поступает на второй вход индикатора 13 и первый вход делителя 21 напряжений, а с умножителя 12 напряжение, пропорциональное средней длине морских волн, поступает на второй вход делителя 21 напряжений. Напряжение U_j на выходе делителя 21 напряжений, пропорциональное средней крутизне волн, сравнивается в компараторе 22 с напряжением U₁, пропорциональным первому пороговому значению крутизны морских волн, а в компараторе 24 с напряжением U₂, пропорциональным второму пороговому значению крутизны морских волн. Индикатор 13 работает по принципу "включено-выключено", причем режим "включено" соответствует низкому уровню напряжения на выходе компараторов 22, 24 и элемента 2И-НЕ 23. Режим работы компараторов 22 и 24 выбран таким образом, что при превышении U_j значения U₁ низкое выходное напряжение компаратора 22, соответствующее логическому нулю, становится высоким, соответствующим логической единице. При повышении U_j значения U₂ высокое выходное напряжение компаратора 24 становится низким. Таким образом, при U_j > U₁ и U_j < U₂ на выходах компараторов 22 и 24 имеется высокий уровень напряжения, соответствующий логической единице. В этом случае на выходе элемента 2 И-НЕ 23 низкий уровень напряжения. Следовательно, при любом значении U_j только один из входов индикатора 13 находится в состоянии "включено" и индицирует характер морского волнения. Величины пороговых напряжений U₁ и U₂ определяются экспериментально и соответствуют соотношению между крутизной волн зыби и крутизной ветровых волн. Таким образом, на первом, втором и третьем входах индикатора 13 содержится информация о характере морского волнения, а именно зыбь, ветровые волны или смешанное волнение.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров морского волнения по авт. св. N 1037742, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения средней крутизны морских волн, введены последовательно соединенные второй делитель напряжений, первый компаратор и элемент 2И-НЕ, а также второй компаратор, причем выходы первого компаратора и элемента 2И-НЕ подключены соответственно к третьему и четвертому входам индикатора, выходы первого умножителя и сумматора подключены соответственно к первому входу второго делителя напряжений, выход которого через второй компаратор подключен к второму входу элемента 2И-НЕ и к пятому входу индикатора, причем вторые входы первого и второго компараторов являются соответственно входами сигналов первого и второго пороговых значений крутизны морских волн.

РИСУНКИ

Рисунок 1