Устройство для измерения параметров морских волн

 

:. у .«с".с Л ",,.;.;* ::н.:МЕР.

Союз Советснкк

Соцмалмстическии

Республмк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„„726422 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Занвлено 21.11.77 (21) 2544323118-1 (51)М. Кл.

С; 01 С 1З/00 с присоединением заявки Ле

Государственный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 05.04.80. Ьктллетень ¹ 13 по долом изобретений и открытий

{53) УДК 528. . 5 l 7 (088.8 ) 3ата опубликования описания 06.04.80. (72) Авторы изобретения

В. В. Курилович, A. A. Гарнекерян и В. А. Воронин (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

МОРСКИХ ВОЛН

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в метеорологии, навигации, океанографических исследованиях, мореходных испытанияхсудов и гидросамолетов, для излучения особенностей взаимодействия атмосферы и океана, а также в тех областях науки и техники, где необходимо знать параметры морского волнения, I

Известны радиоизмерители интенсивности волнения, содержащие передатчик, то антенный переключатель, усилитель высокой частоты, схему автоматической регулировки усиления и позволяющие по отраженному от водной поверхности сигйат5 лу судить об интенсивности волнения, регистрацию морского волнения радиометодом можно производить с берега, самолета или спутника Земли (1 .

Недостатком известных устройств

20 является невозможность определения наклона поверхности морских волн.

Известно также устройство для определения н.".клона поверхности морских

l волн, содержащее передатчик, антенный переключатель, усилитель высокой частл« ты, схему автоматической регулировки усиления, соединенные последовательно, нуль-орган, генератор времени, схему сравнения, интегратор и индикатор (2).

Недостатками этого устройства является недостаточная оперативность измере- ния и невозможность одновременного измерения на больших акваториях морей (измерение производится в точке).

Целью изобретения является обеспечение неконтактного определения наклона поверхности морских волн.

Цель достигается тем, что устройство снабжено пиковым детектором, фильтром нижних частот, соединенными последовательно, схемой вычитания, связанной с выходами пикового детектора и фильтра нижних частот, второй выход фильтра нижних частот соединен со схемой автомати ;еской регулировки усиления, выход схемы вычитания подключен

3 7264 ко входам нуль-органа и схемы сравнения, а выход пикового детектора соединен с выходом усилителя высокой частоты.

На фиг. 1 . представлена структурная схема описываемого устройства; на фиг. 2 — график, поясняющий принцип определения угла наклона.

Устройство содержит импульсный радиолокационный передатчик 1, соединен- 10 ный через антенный переключатель 2 с усилителем высокой частоты 3. Пиковый детектор 4 выделяет огибающую отраженного сигнала, а фильтр нижних частот 5 среднее значение его, которое 15 поддерживается постоянным схемой 6 автоматического регулирования усиления .

Схема вычитания 7 осуществляет центрирование огибающей отраженного сигнала.

Нуль -орган 8 подсоединен к схеме вычи- 20 тания и вьщает стандартные импульсы, соответствующие моменту перехода сигнала через его средний уровень. К выходу, нуль-органа подкЛючен генератор времени 9, который задает время сравнения. . CxeMa сравнения 10 подключена к ге нератору времени и схеме вычитания. К выходу схемы сравнения подключен интегратор 11, усредняющий напряжение, поступающее с выхода схемы сравнения ЗО за время t . Выход интегратора соединен с выходом индикатора 12, регистрирующим средний угол наклона волн.

Водная поверхность с летательного аппарата облучается импульсным рацио- З локационным передатчиком 1 коротковолнового диапазона (Я =10+бди, =5 —:ÇÎ ÃÖ). Принятый отраженный сигнал усиливается усилителем 3 и подается на пиковый детектор 4, в котором выделяется огибающая отраженного сигнала, несущая информация об уклонах волн, С детектора 4 электрический сигнал подается на фильтр 5, на выходе которого вьщеляется среднее 4> значение огибающей отраженного сигиа1 ла. Среднее значение и поддерживается постоянным с помощью схемы 6, обеспечивающей изменение огибающей отраженного сигнала относительно среднего Ж значения м . Схема вычитания 7 подключена к пиковому детектору 4 и фильч ру 5 и производит центрирование огибающей отраженного сигнала, т.е. вычитание из мгновенных значений огибающей среднего значения и <. .Таким образом, при работе устройства на выходе схемы вычитания появляется

22 4 центрироиаиш iй электрический i.èãnîë, содержаигий информацию о параметрах морских воли. Со схемы 7 цеитрированная огибавшая отраженного сигнала поступает на нуль-юрга, n вьtxon которого появляются импульсы, соответствукииие моменту перехода сигнала через его средний уровень. Эти импульсы запускают генератор времени 9, задающий время t по истечении которого в схеме сравнения 10 происходит измерение напряжения 11, пропорционального углу наклона измеряемой волны. Это напряжение усредняется интегратором 11 за время измерения 1 1, необходимое для обследования не менее .100 морских волн, и регистрируется индикатором 12, проградуированным в углах наклона морской поверхности. Лнтенный переключатель 2 обеспечивает работу передатчика и приемника на одну антенну.

Г редлагаемое устройство позволяет измерять наклоны поверхности морских волн с летательного аппарата бесконтактным методом,. обеспечивающим оперативность измерения. и одновременный охват измерением больших водных плошадей.

Наиболее целесообразно использовать предлагаемое устройство при испытании переходных качеств гидросамолетов, в системах дискретного и автоматического управления гидросамолетом на взлетпосадках. Оно. может быть использовано и при прогнозировании условий навигации в определенных районах моря..

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров морских волн, содержащее передатчик, антенный переключатель, усилитель высокой частоты, схему автоматической регулировки усиления, соединенные последовательно, и нуль-орган, генератор времени, схему сравнения, интегратор и индикатор, соединенные последовательно, отличающееся тем, что, с целью обеспечения неконтактного определения наклона поверхности морских волн, оно снабжено пиковым детектором и фильтром йижних частот, соединенными,последовательно, схемой вычитания, связанной с выходами пикового детектора и фильтра нижних частот, второй выход фильтра нижних частот соединен со схемой автоматической регулнровки усиления, выход схемы вычитания подключен ко входам нуль-органа и схемы сравнения, а вход пикового детектора соединен с выходом. усилителя высокой частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

726422 6

1. Крылов IO. М. Спектральные методы исследования и расчета ветровых волн. Л.,Гипрометеорологическоеиздво, 1966, с. 72-73.

;«», Авторское свидетельство СССР

549683> кл. Я 01 С 13/00, 1974 (прототип) .

UHHHHH Заказ 641/32 Тираж S01 Подписное

Филиал ПЛЛ Патент, r. У«кгород, ул. Проектная, 4