Комплексированный доплеровский модуль наземного транспортного средства

 

Изобретение относится к области навигации наземных транспортных средств. Изобретение представляет собой однолучевой доплеровский датчик, в котором в качестве управляемого генератора в системе слежения за частотой доплеровского сигнала использован механический датчик скорости с фазовой и частотной подстройкой его частоты по доплеровскому сигналу и с защитой от юза и пробуксовки. Достигаемым техническим результатом является устранение погрешности из-за потери и поиска сигнала. 2 ил.

Заявляемое устройство относится к области навигации и представляет собой датчик скорости, предназначенный для работы в составе аппаратуры счисления координат (АСК) наземного транспортного средства (НТС).

В настоящее время в АСК воздушных, морских и наземных транспортных средств применяются различные датчики скорости: доплеровские датчики скорости (ДДС), называемые при применении на судах доплеровскими радиолагами (ДРЛ), датчики воздушной скорости (ДВС), механические датчики скорости (МДС) и несколько типов корабельных относительных лагов и т.д. [1], [2], [3].

Исходя из условий применения, самолетные ДДС должны быть работоспособными на расстояниях до рассеивающей излучаемый сигнал поверхности, измеряемых километрами, а ДДС для судов и НТС работают при расстояниях от единиц до нескольких десятков метров, что определяет различия их конструкций. При этом они состоят из нескольких однолучевых ДДС, функционально объединенных в один ДДС или ДРЛ.

Известный однолучевой ДДС, принятый за прототип, используемый в составе ДДС судна [1, с.81-83], содержит (фиг.1) последовательно соединенные приемоизлучающую антенну 1, циркулятор 2, детектор 3, блок усиления и фильтрации 4, смеситель 5, фильтр сосредоточенной селекции 6, частотный дискриминатор 7, схему управления 8 и управляемый генератор 9, а также генератор излучения 10 и его блок питания 11, при этом волноводный выход-вход генератора излучения 10 соединен с соответствующим входом циркулятора 2, а контакты питания генератора излучения 10 соединены с соответствующими выходами блока питания 11, один из которых соединен с общей шиной, выход управляемого генератора 9 соединен со вторым входом смесителя 5, а второй выход схемы управления 8 является выходом всего ДДС.

При включении ДДС напряжение питания поступает на все узлы, при этом выходной сигнал генератора излучения 10 через циркулятор 2 поступает по волноводу на вход приемоизлучающей антенны 1 и излучается в направлении поверхности воды, сигнал, принимаемый приемоизлучающей антенной 1 после отражения поверхностью воды, по тому же волноводу поступает в циркулятор 2. Поскольку циркулятор 2 представляет собой неидеальный и невзаимный элемент, то поступивший из генератора излучения 10 сигнал излучения в основном проходит в приемоизлучающую антенну 1, а 3-10% его - в детектор 3, сигнал, поступивший из приемоизлучающей антенны 1, в такой же пропорции делится между детектором 3 и генератором излучения 10. Такое свойство циркулятора обеспечивает поступление на вход 3 по одному волноводу суммы гетеродинного сигнала с частотой fИ, представляющего собой часть излучаемого сигнала генератора излучения 10, и практически всего принятого сигнала с частотой fИfД (fИ - частота излучаемого сигнала, fИfД - частота принимаемого сигнала, fД - доплеровский сдвиг частоты принимаемого сигнала). Детектор представляет собой простой детектор огибающей суммы двух сигналов, поступающих на его вход, и формирует на своем выходе сигнал, состоящий из постоянного напряжения, образованного из выпрямленного сигнала гетеродина, и переменного напряжения, пропорционального биениям огибающей суммарного сигнала на входе, происходящим с разностной частотой, т.е. частотой, равной доплеровскому сдвигу. Переменный сигнал (доплеровский сигнал) после усиления в блоке усиления и фильтрации 4 поступает в систему частотной автоподстройки частоты управляемого генератора на первый вход смесителя 5, на второй вход которого поступает выходной сигнал с управляемого генератора 9, на управляющий вход которого поступает постоянное напряжение с выхода частотного дискриминатора 7 через схему управления 8, образованное из переменного профильтрованного выходного сигнала смесителя 5.

Выходной сигнал частотного дискриминатора 7, настроенного на начальную (в отсутствии сигнала управления) частоту управляемого генератора 9, равную fО, пропорционален отклонению частоты выходного сигнала смесителя 5 от fО. Связь между fД, fО и fУГ задается уравнением fУГ=fО+fС (fО-fСМ)=fО+fС [fО-(fД+fУГ)], откуда получим fУГ(1+fС)=fО+fСfО-fСfД и Выходной сигнал частотного дискриминатора 7, который идет к потребителю схемы управления 8, равен: Здесь fО - начальная частота управляемого генератора; fУГ - текущая частота управляемого генератора;
fД - частота доплеровского сигнала,
fСМ - частота сигнала на выходе смесителя 5,

fС - величина, характеризующая систему автоподстройки частоты, равная изменению частоты управляемого генератора при отклонении fСМ от fО на 1 Гц.

Отсюда видно, что действительно в данной аппаратуре вырабатывается сигнал, пропорциональный скорости движения в случае приема сигнала.

В случае потери сигнала, а это происходит при ровной (без волн) поверхности воды, сигнал отражается зеркально и не попадает на приемоизлучающую антенну. В этом случае схема управления запоминает последнее значение UВЫХ и передает его потребителю, а сама начинает поиск сигнала до его "захвата". При изменениях скорости движения в это время подобная работа приводит к появлению погрешности измерения. Кроме того, у фильтра 6, стоящего на выходе смесителя 5 и обеспечивающего подавление спектра помех, полоса пропускания постоянна и на малых скоростях движения становится во много раз больше спектра полезного сигнала, что увеличивает погрешности при движении с малой скоростью.

Недостатком прототипа является малая точность определения скорости ДДС в условиях НТС.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение точности определения скорости ДДС в условиях НТС с его относительно малыми скоростями движения, частыми остановками, реверсами движения и тяжелой виброобстановкой.

Сущность изобретения заключается в том, что ДДС, содержащий приемо-излучающую антенну, генератор излучения, блок питания, блок усиления и фильтрации и смеситель, причем выход блока питания по напряжению питания соединен с контактом высокого напряжения генератора излучения, а нулевой провод - с общей шиной ДДС, выход блока усиления и фильтрации соединен с первым входом смесителя, а для повышения точности определения скорости за счет уменьшения вибропомех, уменьшения погрешности при поиске сигнала, уменьшения погрешностей в диапазоне скоростей движения, уменьшения погрешностей при попадании в луч движущихся рассеивателей, уменьшения числа случаев поиска сигнала в него введены нагрузочное сопротивление, механический датчик скорости (МДС), последовательно соединенные преобразователь частоты в код периода, масштабирующее устройство, первый усреднитель, ключевое устройство, арифметическое устройство, преобразователь кода периода в частоту, а также формирователь поправки, два формирователя сигналов сравнения, два формирователя сравниваемых сигналов и устройство сравнения параметров, при этом вход-выход приемоизлучающей антенны соединен с выходом генератора излучения, контакт нулевого потенциала которого соединен с общей шиной через сопротивление нагрузки, и с входом блока усиления и фильтрации, выход механического датчика скорости соединен с входом преобразователя частоты в период, выход преобразователя периода в частоту соединен со вторым входом смесителя и является выходом устройства, а выход смесителя соединен с входом формирователя поправки, выход которого соединен со вторым входом арифметического устройства, входы первого и второго формирователей о пороговой скорости соединены с выходами преобразователя частоты в код периода и арифметического устройства соответственно, а их выходы - с первыми входами схем "ИЛИ" и "И" соответственно, выход схемы "И" соединен с вторым входом схемы "ИЛИ", выход которой соединен со вторым входом схемы "ИЛИ" и управляющим входом блока питания, вход второго усреднителя соединен с выходом арифметического устройства, выход первого усреднителя - с первым входом блока сравнения, второй вход которого и второй вход ключевого устройства соединены с выходом второго усреднителя, управляющий вход - со вторым выходом второго формирователя сигнала о пороговой скорости, а выход блока сравнения - с управляющим входом ключевого устройства, входы формирователей сравниваемых сигналов соединены с выходом МДС и выходом преобразователя кода периода в частоту соответственно, а выходы - с первым и вторым входами устройства сравнения параметров, выход которого соединен с управляющим входом масштабирующего устройства.

Содержание заявки поясняется графическими материалами, где на фиг.1 приведена блок-схема ДДС-прототипа, а на фиг.2 - блок-схема комплексированного доплеровского модуля наземного транспортного средства (КДМ НТС).

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с указанным выше техническим результатом, заключаются в следующем.

Заявляемое устройство - КДМ НТС (фиг.2) содержит приемоизлучающую антенну 1, генератор излучения 2, блок питания 3, блок усиления и фильтрации 4 и смеситель 5, при этом выход блока питания 3 по напряжению питания соединен с контактом высокого напряжения генератора излучения 2, а нулевой провод соединен с общей шиной КДМ НТС, выход блока усиления и фильтрации 4 соединен с первым входом смесителя 5, а для повышения точности определения скорости в него введены нагрузочное сопротивление RН 6, механический датчик скорости 7, последовательно соединенные преобразователь частоты в код периода 8, масштабирующее устройство 9, первый усреднитель 10, ключевое устройство 11, арифметическое устройство 12, преобразователь кода периода в частоту 13, а также формирователь поправки 14, два формирователя сигналов о пороговой скорости 15, 16, схема "ИЛИ" 17, схема "И" 18, второй усреднитель 19, блок сравнения 20, два формирователя сравниваемых сигналов 21, 22, устройство сравнения параметров 23, при этом вход-выход приемоизлучающей антенны 1 соединен с выходом генератора излучения 2, контакт нулевого потенциала которого соединен с общей шиной КДМ НТС через нагрузочное сопротивление RH 6 и с входом блока усиления и фильтрации 4, выход механического датчика скорости 7 соединен с входом преобразователя частоты в код периода 8, выход преобразователя кода периода в частоту 13 является выходом КДМ НТС и соединен со вторым входом смесителя 5, выход которого соединен с входом формирователя поправки 14, а выход последнего - со вторым входом арифметического устройства 12, входы первого и второго формирователей сигналов о пороговой скорости 15, 16 соединены с выходами преобразователя частоты в код периода 8 и арифметического устройства 12 соответственно, а их выходы по V0 и соединены с первыми входами схем "ИЛИ" 17 и "И" 18 соответственно, выход последней соединен со вторым входом схемы "ИЛИ" 17, выход которой соединен со вторым входом схемы "И" 18 и управляющим входом блока питания 3, вход второго усреднителя 19 соединен с выходом арифметического устройства 12, выход первого усреднителя 10 - с первым входом блока сравнения 20, второй вход которого и второй вход ключевого устройства 11 соединены с выходом второго усреднителя 19, управляющий вход блока сравнения 20 - с вторым выходом формирователя сигнала о пороговой скорости 16, а выход - с управляющим входом ключевого устройства 11, входы формирователей сравниваемых сигналов 21, 22 соединены с выходами механического датчика скорости 7 и преобразователя кода периода в частоту 13 соответственно, выходы - с соответствующими входами устройства сравнения параметров 23, выход которого соединен с управляющим входом масштабирующего устройства 9.

При трогании НТС с места сигнал механического датчика скорости 7 через преобразователь частоты в код периода 8 поступает на формирователь сигнала о пороговой скорости 15, на выходе которого появляется сигнал V0 (движение, ход). Этот сигнал через схему "ИЛИ" 17 поступает на второй вход схемы "И" 18 и на управляющий вход блока питания 3. В ответ на это блок питания 3 подает напряжение на генератор излучения 2, излучаемый сигнал которого начнет излучаться по направлению к поверхности земли, отражаться от нее и поступать снова в антенну, из которой он по одному и тому же с излучаемым сигналом волноводу поступает в резонаторную камеру генератора излучения 2. В результате сложения генерируемого и принятого сигналов в резонаторе образуется суммарный сигнал. В первом приближении у этого сигнала имеют место биения амплитуды, совершаемые с разностной частотой, в данном случае с частотой доплеровского сдвига. Поскольку в резонаторе появляется сигнал с биениями, то это приводит к небольшим колебаниям проходящего через генератор тока от блока питания 3. Обусловлено это тем, что амплитуда генерируемого сигнала на своем уровне ограничивается нелинейностями вольт-амперной характеристики активного элемента. Появление биений приводит к колебаниям рабочего тока. При проходе этого тока через сопротивление нагрузки 6 H на нем выделяется падение напряжения, переменная часть которого поступает в блок усиления и фильтрации 4. После усиления, фильтрации и преобразования в импульсы типа "меандр" этот сигнал поступает на первый вход смесителя 5, на втором входе которого присутствует сигнал, полученный от механического датчика скорости 7 после его перевода в код периода, масштабирования (приведения периода номинально к величине периода сигнала с блока усиления и фильтрации 4), усреднения и обратного преобразования в частоту. С этого момента смеситель 5 вырабатывает сигнал о фазовой расстройке обоих сигналов, этот сигнал в формирователе поправки 14 преобразуется в поправку, прибавляемую к периоду, подаваемому на вход арифметического устройства 12. При нахождении частоты механического датчика скорости 7 в пределах зоны подстройки (слежения) произойдет "захват" сигнала и на выходе преобразователя кода периода в частоту 13 образуется импульсный сигнал, частота которого изменяется синхронно с изменениями частоты сигнала блока усиления и фильтрации 4. После выработки усреднителем 19 усредненного значения выходного периода блок сравнения 20 сравнивает его с периодом механического датчика скорости ТМ и в случае их расхождения не более заданной величины и при V>15 км/ч переводит систему реализованной таким образом фазовой автоподстройки частоты (СФАПЧ) на автономный режим работы, т.е. на вход арифметического устройства 12 будет подаваться усредненный период выходного сигнала на , а . Одновременно начинается накопление выходных импульсов формирователем сравниваемых сигналов 21 и 22 для вычисления текущего отношения fМ и fД (частот МДС и ДДС), которое будет введено в масштабирующее устройство 9 вместо устанавливаемого там при включении номинального значения. В этом состоянии комплексированный доплеровский модуль наземного транспортного средства работает в нормальных дорожных условиях. При этом юз не выключает излучения, т.к. выходной сигнал формирователя сигнала о пороговой скорости 16, работающего от автономной СФАПЧ, не дает этому произойти пока с нее не будет получен сигнал V<5 км/ч.

Пробуксовка двигателей не влияет на показания КДМ НТС, т.к. формирователь сигнала о пороговой скорости 16 показывает, что V<15 км/ч, а при сигнале формирователя поправки 16 V>15 км/ч блок сравнения 20 обнаруживает выход среднего выходного сигнала за допуск, задаваемый с механического датчика скорости (МДС), но при этом он уже обусловлен попаданием движущихся рассеивателей (движущееся транспортное средство, выбросы грунта и т.п из-под двигателей) в луч. При обнаружении этого система переводится в начальное положение, т.е. в режим начала захвата, когда на выход идет сигнал подкалиброванного механического датчика скорости, такая конструкция КДМ НТС использует генератор излучения 2 в автодинном режиме работы, когда генераторный элемент является одновременно и детектором, что увеличивает виброустойчивость конструкции. Цифровая техника, на которой можно реализовать СФАПЧ КДМ НТС, обеспечивает на любой скорости одинаковые поправки, что обеспечивает ее малые погрешности. Юз и пробуксовка не приводят к нарушению работоспособности КДМ НТС, а при остановках система не выходит из зоны слежения.

Все это позволяет сделать вывод о достижении поставленной цели и применимости КДМ на НТС.

Источники информации
1. Судовые измерители скорости (справочник). - Л. : Судостроение, 1978.

2. Колчинский В.Е., Мандуровский И.А., Константиновский М.И. Автономные допплеровские устройства и системы навигации летательных аппаратов. - М.: Советское радио, 1975.

3. Флеров А.Г., Тимофеев В.Т. Доплеровские устройства и системы навигации. - М.: Транспорт, 1987.


Формула изобретения

Комплексированный доплеровский модуль наземного транспортного средства (КДМ НТС), содержащий приемоизлучающую антенну, генератор излучения, блок питания, блок усиления, фильтрации и преобразования в импульсы типа "меандр" и смеситель, при этом выход блока питания по напряжению питания соединен с контактом высокого напряжения генератора излучения, а нулевой провод соединен с общей шиной всего комплексированного доплеровского модуля наземного транспортного средства, выход блока усиления, фильтрации и преобразования в импульсы типа "меандр" соединен с первым входом смесителя, отличающийся тем, что в него введены нагрузочное сопротивление RН, механический датчик скорости, последовательно соединенные преобразователь частоты в код периода, масштабирующее устройство, первый усреднитель, ключевое устройство, арифметическое устройство и преобразователь кода периода в частоту, а также формирователь поправки, два формирователя сигналов о пороговой скорости, схема ИЛИ, схема И, второй усреднитель, блок сравнения, два формирователя сравниваемых сигналов, устройство сравнения параметров, при этом вход-выход приемоизлучающей антенны соединен с выходом генератора излучения, контакт нулевого потенциала которого соединен с общей шиной комплексированного доплеровского модуля наземного транспортного средства через нагрузочное сопротивление RН и с входом блока усиления, фильтрации и преобразования в импульсы типа "меандр", выход механического датчика скорости соединен с входом преобразователя частоты в код периода, выход преобразователя кода периода в частоту является выходом комплексированного доплеровского модуля наземного транспортного средства и соединен со вторым входом смесителя, а выход смесителя соединен с входом формирователя поправки, выход которого соединен со вторым входом арифметического устройства, входы первого и второго формирователей сигналов о пороговой скорости соединены с выходами преобразователя частоты в код периода и арифметического устройства соответственно, а их выходы V0 и соединены с первыми входами схем ИЛИ и И соответственно, выход схемы И соединен со вторым входом схемы ИЛИ, выход которой соединен с вторым входом схемы И и управляющим входом блока питания, вход второго усреднителя соединен с выходом арифметического устройства, выход первого усреднителя - с первым входом блока сравнения, второй вход которого и второй вход ключевого устройства соединены с выходом второго усреднителя, управляющий вход блока сравнения соединен со вторым выходом второго формирователя сигнала о пороговой скорости, а выход - с управляющим входом ключевого устройства, входы первого и второго формирователей сравниваемых сигналов соединены с выходами механического датчика скорости и преобразователя кода периода в частоту соответственно, а выходы - с соответствующими входами устройства сравнения параметров, выход которого соединен с управляющим входом масштабирующего устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.08.2008

Извещение опубликовано: 27.08.2008        БИ: 24/2008



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области навигации наземных транспортных средств и представляет собой однолучевой доплеровский датчик

Изобретение относится к устройствам активной локации для обнаружения объектов, расположенных в различных средах

Изобретение относится к области навигации и представляет собой доплеровское устройство, вырабатывающее информацию о величинах составляющих скорости движения транспортного средства в системе координат, связанной с транспортным средством, что позволяет определять величины продольной, сносовой и тангажной составляющих скорости

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в навигационных приборах (гидроакустических станциях) обнаружения ледяных образований (в том числе айсбергов) и оценки его характеристик. Способ предназначен для автоматического определения осадки айсберга для защиты морских сооружений (в том числе нефтяных и газовых буровых платформ) от ледяных образований (в первую очередь, айсбергов). Для этого айсберг облучают с помощью направленной (в горизонтальной плоскости) гидроакустической антенны и принимают отраженный эхо-сигнал от айсберга с помощью приемной гидроакустической антенны с формированием статического веера узких характеристик направленности в вертикальной плоскости. Порог автоматического обнаружения выбирается по уровню изотропной помехи, как среднее значение амплитуд всех отсчетов первого цикла обработки всех характеристик направленности в вертикальной плоскости (ХН ВП). Определяются в каждой ХН ВП амплитуда отсчета, превысившего порог обнаружения, номер временного отсчета, номер временного цикла обработки. Длительность эхо-сигнала определяется как произведение числа отсчетов, превысивших порог обнаружения, с длительностью между отсчетами. Решение о наличии эхо-сигнала от цели принимается путем сравнения амплитуды эхо-сигнала с порогом обнаружения с одновременной оценкой длительности эхо-сигнала. После этого выбираются временные циклы обработки соседних ХН и выполняется их анализ. Осадка айсберга определяется по размеру зоны акустической тени на поверхности, которая будет определять величину задержки между эхо-сигналом от айсберга и эхо-сигналом от поверхности в одной ХН. Точность определения осадки айсберга будет определяться точностью определения глубины погружения фазового центра приемной антенны и шириной ХН приемной антенны. 2 ил.

Изобретение относится к акустическим локационным системам и может быть использовано для определения структуры дна и донных осадков. Параметрический профилограф содержит синхронизатор, блок индикации, приемный тракт, излучающий тракт, выход которого соединен с акустической излучающей антенной, вход приемного тракта соединен с акустической приемной антенной, а выход - с сигнальным входом блока индикации, блок задания величин допустимого отклонения углов направлений излучения зондирующего сигнала от вертикали, блок сравнения, схему совпадения и блок контроля угла наклона, выход которого соединен с одним из входов блока сравнения, при этом блок задания величин допустимого отклонения углов направлений излучения зондирующего сигнала от вертикали соединен с другим входом блока сравнения, выход которого соединен с одним входом схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом синхронизатора, а выход схемы совпадения соединен с управляющими входами блока индикации, приемного тракта, излучающего тракта и входом разрешения синхронизатора. Технический результат - устранение погрешностей определения параметров профиля донных структур, вызванных качкой судна. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в навигационных приборах (гидроакустических станциях) обнаружения ледяных образований (в том числе айсбергов) и оценки его характеристик. Способ предназначен для автоматического определения осадки айсберга для защиты морских сооружений (в том числе нефтяных и газовых буровых платформ) от ледяных образований (в первую очередь айсбергов). Для этого айсберг облучают с помощью направленной (в горизонтальной плоскости) гидроакустической антенны и принимают отраженный эхосигнал от айсберга с помощью приемной гидроакустической антенны с формированием статического веера узких характеристик направленности в вертикальной плоскости. Порог автоматического обнаружения выбирается по уровню изотропной помехи как среднее значение амплитуд всех отсчетов первого цикла обработки всех характеристик направленности в вертикальной плоскости (ХН ВП). Определяются в каждой ХН ВП амплитуда отсчета, превысившего порог обнаружения, номер временного отсчета, номер временного цикла обработки. Длительность эхосигнала определяется как произведение числа отсчетов, превысивших порог обнаружения, с длительностью между отсчетами. Решение о наличии эхосигнала от цели принимается путем сравнения амплитуды эхосигнала с порогом обнаружения с одновременной оценкой длительности эхосигнала. После этого выбираются временные циклы обработки соседних ХН и выполняется их анализ. Осадка айсберга определяется по размеру зоны акустической тени на дне, которая будет определять величину задержки между эхосигналом от айсберга и эхосигналом от дна в одной ХН. Точность определения осадки айсберга будет определяться точностью определения глубины погружения фазового центра приемной антенны, глубины места и шириной ХН приемной антенны. 2 ил.

Изобретение относится к области навигации наземных транспортных средств и предназначено для построения доплеровских датчиков продольной, сносовой и тангажной скоростей. Изобретение направлено на увеличение точности измерения скорости наземного транспортного средства с помощью ОДДС за счет компенсации погрешности смещения у средней частоты сигнала погрешностью смещения у частоты максимума спектра сигнала, величина которой пропорциональна погрешности средней частоты. Однолучевой доплеровский датчик скорости, содержащит последовательно соединенные приемоизлучающее устройство и измеритель частоты с Δfф>Δfс, где Δfф - ширина полосы пропускания фильтра, Δfс - ширина спектра полезного сигнала. При этом в него введены второй измеритель частоты с Δfф<Δfc, схема вычитания частот, корректор и схема сложения частот. 3 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для разработки гидроакустической аппаратуры обеспечения навигационной безопасности при работе в условиях нахождения айсбергов. Способ определения глубины погружения нижней точки айсберга содержит излучение зондирующего сигнала на глубине Н, прием эхосигнала, фильтрацию, детектирование и вывод на индикатор, прием эхосигнала осуществляется на глубине H статическим веером характеристик направленности в вертикальной плоскости, каждая из характеристик которых имеет ширину раствора по вертикали α<2°, измеряется уровень изотропной помехи, определяется порог, измеряется время ΤI превышения эхосигналом выбранного порога в каждом пространственном канале по вертикали, определяется номер пространственного канала Ni, определяется длительность эхосигнала в каждом канале Δti, отбираются каналы, в которых произошло последовательное обнаружение эхосигналов в одно и то же время по правилу Ni € Т=TI+Δti, где ΤI - время обнаружения эхосигнала в i пространственном вертикальном канале, Δti - длительность измеряемого сигнала на момент TI в Ni пространственном канале, к - коэффициент, определяемый по результатам измерения акустических параметров айсберга в районе измерения, выбирается крайний нижний пространственный канал из непрерывной последовательности каналов, в которых произошло обнаружение эхосигналов, определяется время обнаружения Tмак в этом канале, определяется угол наклона, соответствующий этому пространственному каналу βмак, измеряется разрез скорости звука, рассчитывается структура звукового поля для измеренного времени распространения Tмак, угла наклона βмак и глубины положения антенны Н, выбираются траектории луча, время распространения которого равно измеренному времени Tмак, определяется глубина положения луча На и принимается решение о принадлежности полученной оценки глубины На максимальной глубине погружения айсберга. Технический результат: обеспечение автоматического определения глубины погружения подводной части айсберга в любых гидроакустических условиях работы. 1 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в навигационных приборах (гидроакустических станциях) обнаружения ледяных образований (в том числе айсбергов) и оценки его характеристик. Способ предназначен для автоматического определения осадки айсберга для защиты морских сооружений (в том числе нефтяных и газовых буровых платформ) от ледяных образований (в первую очередь айсбергов). Способ содержит излучение зондирующего сигнала, прием эхосигнала статическим веером характеристик направленности в вертикальной плоскости, каждая из характеристик которых имеет одинаковую ширину раствора по вертикали α, фильтрацию, измерение уровня изотропной помехи, определения порога, измерение времени превышения эхосигналом выбранного порога в каждом пространственном канале по вертикали, определение длительности эхосигнала в каждом канале, вывод на индикатор, формируют статический веер характеристик направленности в горизонтальной плоскости, определяют времена, в которых произошло обнаружение эхосигналов в одно и то же время по правилу Т=Тобн+вТдлит, где Тобн - время обнаружения эхосигнала в канале, Тдлит - длительность излучаемого сигнала, в – коэффициент, определяемый по результатам измерения акустических параметров айсберга в районе измерения, определяют количество горизонтальных каналов Мгор., в которых произошло обнаружение, определяют количество вертикальных каналов Мвер., в которых произошло обнаружение, определяют дистанцию до айсберга по минимальной оценке дистанции по формуле Добн=(Тобн.-Тизл)*С, где Тизл - время излучения зондирующего сигнала, С - скорость звука в воде, определяют горизонтальный размер подводной части айсберга Кгор. по формуле Кгор.=Мгор*Добн*sin(a), определяют вертикальный размер (подводной части) айсберга Квер. по формуле Квер.=Мвер.*Добн.*sin(α) и, если Кгор.>Квер., то принимают решение о наличии айсберга в ледовом поле, при этом Кгор. определяет горизонтальный размер ледового поля, если Кгор.<Квер., то принимают решение о наличии одиночного айсберга, а Кгор. определяет горизонтальный размер подводной части одиночного айсберга. 1 ил.
Наверх