Устройство для обучения и тренировки яхтсменов

 

Сом э Соиетскик

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (t1)892460 (6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву (59 )М. Кл. (22) Заявлено 27.05.80 (23) 2931623/40-23 с присоединением заявки И (23) Приоритет

Опубликовано 23.12.81. Бюллетень М 47

Дата опубликования описания 25.12.81

609 В 9/06 евеуйврстеенньй комитет

СССР нв донам изобретений н открытий (53) УДК 629. . 1 25 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В В. Назаренко и Ю. М. Каплин

Таганрогский радиотехнический институт нм. В. Д. Калмьткова-(7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ И ТРЕНИРОВКИ

ЯХТСМЕНОВ

Изобретение относится к техническим средствам, повышающим эффективность обучения и тренировок яхтсменов на воде

B процессе управления спортивным парусным судном.

Одним из главных слагаемых мастерст5 ва в парусном спорте является способность яхтсмена реализовать такой путь, который обеспечивает прохождение дистанции гонок за минимальное время. Критерием оптимальности курса в пределах од19 ного галса является поддержание максимально достижимой величины проекции скорости яхты на направление между предыдущим и последукапим поворотными

1$ буями, т.е. проекции скорости яхты на ге неральный курс. С этой ттелью используют различные устройства, обеспечивающие наглядность обучения и помогающие в процессе тренировок контролировать пра20 вильность настройки парусного сооружения, оптимальность курса и эффективность действий при управлении парусным судном.

Известно устройство дпя визуализации информации о смешении транспортного средства в зависимости оТ некоторых параметров, включающее магнитный компас и оправу с рисками, подвижно установленную на корпусе компаса. Устройство обеспечивает визуализацию положения парусов и киля парусного судна в зависимости от направления ветра и генерального курса (1) .

Недостатками устройства для визуализации информации о смещении транспортного средства в зависимости от некоторых параметров является относительно невысокая ценность их показаний, поскольку они не позволяют однозначно выбрать тот единственный курс, который при конкретных аэро- и гидрометеорологических условиях акватории и фиксированном положении дистанции гонок обеспечивает быстрейшее продвижение яхты по направлению генерального курса.

Известно также устройство для нахож дения проекции скорости яхты на направ892460

20 ление истинного ветра, содержащее первый датчик скорости яхты, три индикатора и сигнализатор. Проекция скорости яхты на направление истинного ветра определяется посредством отсчета показаний датчиков. При этом с помощью геометрических построений определяется величина скорости истинного ветра, а затемвеличина проекции скорости яхты на направление истинного ветра $2 ), to

Недостатками данного устройства, помимо отсутствия оперативных данных, характеризующих конечный результат, являются узкие функциональные возможности устройства, так как на курсах, отличных от лавировки, его применение теряет всякий смысл.

Пель изобретения - обеспечение воз можности реализации оптимального управления спортивным парусным судном.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены второй датчик скорости яхты, два умножителя, фазовращатель и сумматор, а также последовательно соединенные датчик Kjjp» са, блок установки путевого угла и си нусно-косинусный преобразователь, при этом выход первого датчика скорости яхты через первый умножитель соединен с первым входом сумматора, выход второго датчика скорости яхты через второй умножитель и фазовращатель соединен со вторым входом сумматора, выходы синусно-косинусного преобразователя соединены со вторыми входами умножителей, при35 чем вход первого индикатора соединен с выходом блока установки путевого угла, вход второго индикатора соединен с выходом второго датчика скорости яхты, а входы третьего индикатора и сигнализато40 ра соединены с выходами сумматора, кроме того, второй датчик скорости яхты ортогонален первому.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - векторная диаграмма, поясняющая pa6my устройст- 4 ва.

Устройство для обучения и тренировки яхтсмена имеет датчик 1 курса, блок 2 установки путевого угла, индикатор 3 путевого угла, датчики 4 и 5 скорости яхты, синусно-косинусный преобразователь

6, индикатор 7, умножители 8 и 9, фаэовращатель 10, индикатор 11 скорости яхты в направлении генерального курса, сумматор 12, сигнализатор 13, причем датчики 4 и 5 скорости яхты установлены ортогонально, так, что датчик 4 реагирует на продольную составляющую ско4 рости яхты, а датчик 5 - на поперечную составляющук При этом датчик курса через блок установки путевого угла соединен с синусно-косинусным преобраэоват лем, Первый умножитель связан с синусно-косинусным преобразователем и первым датчиком скорости яхты, а второй умножитель соединен с синусно-косинусным прес бразователем, вторым датчиком скорости и посредством фаэовращателя связан со вторым входом сумматора.

Первый вход сумматора соединен с выходом первого умножителя, а выходы сумматора соединены с индикатором скорости яхты в направлении генерального курса и звуковым сигнализатором. Вход индикатора поперечной скорости яхты связан со вторым датчиком скорости яхты, а вход индикатора путевого угла связан с выходом блока установки путевого угла.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 1 курса выдает в блок установки путевого угла сигнал, соответствующий алгебраической сумме азимута на очередной знак 9 и путевого угла яхты с . Яхтсмен, приступая к прохождению очередного участка дистанции, при помощи ручки регулировки (не показана), блока 2 установки путевого угла компенсирует величину сигнала, соответствующую азимуту 9 ттаакк, что при совмещении диаметральной плоскости яхты с генеральным курсом индикатор 3 путевого угла имеет нулевое показаний. Тогда в процессе изменения направления движений яхты относительно генерального курса, на выходах блока установки путевого угла появляется сигнал о, величина и знак которого определяют угол движения яхты по отношению к генеральному курсу. Синусно-косинусный преобразователь 6 осуществляет перевод текущего значения путевого угла а .в функции синуса и косинуса этого угла.

Сигналы, соответствующие косинусу и синусу угла рассогласования Q, поступают на умножится 8 и 9, соответственно.

Отсюда же поступают сигналы от датчика продольной 4 и поперечной 5 составляющих скорости движения яхты. С выхода умножителя 8 сигнал, соответствующий проекции продольной составляющей скорости яхты на направление генерального курса, поступает на вход сумматора 1 2.

Сюда же с выхода фаэовращателя 10 поступает инверсное значение величины проекции поперечной составляющей скорости

О яхты на направление генерального курса.

Устройство для обучения и тренировки яхтсменов, содержашее первый датчик скорости яхты, три индикатора и сигнализатор, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности реализации оптимального упраитенпя спортивным парусным судном, в него дополнительно введены второй датчик скорости яхты, два

5 802460 б

И результате на выходе суммато а б р рального курса и углов лавировки. Прио разуется сигнал, пропорциональный ско- чем,и пользуя датчики абсолютной скорости яхты в направлении генерального рости (например, измеряя скорость на курса, который поступает на индикатор основе эффекта Доппера) в различных

11 и звуковой сигнализатор, где о гестсу ст- 5 ууччаассттккаах х ааккввааттооррииии, последовательно на вляется преобразование величины скорос- правом и левом галсах м са в звуковые колебания соответств

1 тональности. ания соответствуклцей сопоставляя углы лавировки и ания соответств проекции скорости яхты на противоположных галх влияние на результиУказанный алгоритм достижения по- <й сах - определить и ставленной цели можно п ставле и жн получить, восполь- . Руюшую скорости яхты.

Пусть яхта движется вперед со скорос- ва обеспечивает эффе еспечивает эффективное проведение тью Ч и одновременно сносится вбок

ПР к индивидуальных тренировок при отсутствии (за счет дрейфа и течения) со скоростью <5 выставленной дистанции гонок, а также ,о ®p При этом угол между диамет- отработку техники управления судном на ральной скоростью яхты и генеральным курсом Х)(равен оС. В этом случае проекция продольной составляющей скорости Устройство для обучения и тренировки яхты на генеральный курс равна N яхтсменов может использоваться при освоении новых классов спортивных п. русных и(flp судов (в процессе выявпения особенноса проекция поп еч пр кц поперечной составляющей ско- тей их ходовых качеств на Разных курсах

) на генеральный курс равна, рости яхты на гене при разл.очныx погодных условиях), а так- . соот ветст венно 55 же в ходе крейсерских гонок, так как р= попер здесь в правилах соревнований нет ограни, Тогда величина скорос и я в н pða чений по пРименению электРонных УстРойств нии. генерального курса определяется сс в гонке. . oTHошением

Таким образом, изобретение позволяет

1 36 тренирующимся опираться ьа объективные я = "р-%попер количественные показатели, характеризуюПредлагаемое устройство может иметь шие ходовые качества парусных судов, вынесколько вариантов использования. являть особенности незнакомых акваторий, Первый из них — начальное обучение отрабатывать и совершенствовать навыки яхтсменов нахождению и поддержанию у5 управления парусным судном. Использоваоптимального курса парусного судна. Для ние данного устройства в процессе обучеэтой цели используется звуковая сигнали- ния яхтсменов позволяет акцентировать зация. внимание обучаемых на важнейших покаПосле того, как яхта легла на курс, зателях оптимального управления парусяхтсмен, ориентируясь по высоте тона щд ным судном, а тренировки с периодичесзвуковой сигнализации, добивается мак- кой проверкой оптимальюсти собственных симальной величины проекции скорости действий способствует повышению чувстяхты на направление генерального курса вительности анализаторных систем яхтпутем корректировок положения парусов смена и формированию внутренних ориени курса судна. При этом обеспечивается 5 тиров, обеспечивающих возможность реаактивность поиска обучаемым оптималь- лизации оптимального управления спортивного курса на знак и закрепление рацио- ным парусным судном. нальных приемов управления спортивным парусным судном без снижения возможностей контроля за изменениями в на-: > Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я стройке парусов, ветро-волновыми условиями акватории гонок и т.д.

Опытные яхтсмены могут использовать предлагаемое устройство при знакомстве с акваторией предстояших соревнований, анализируя эффективность старта и про» хождения дистанции разными галсами путем сравнения соответствующих показателей скорости яхты в направлении генеИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе О 1, Патент Франции % 2414234, кл. 009 B 9/06, 1979

2. Мархай П. Ч. Теория плавания под парусами. М., "ФИС", 1970, с. 294295 (прототип ).

7 892460 8 умножителя, фазоврашатель и сумматор, тевого угла, вход второго индикатора соеа также последовательно соединенные динен с выходом второго датчика скоросдатчик курса, блок установки путевого ти яхты, а входы третьего индикатора и угла и синусно-косинусный преобразова- сигнализатора соединены с выходами сум тель, при этом выход первого датчика 5 матора, кроме тоГО, второй датчик схоскорости яхты через первый умножитель рости яхты ортогонален первому. соединен с первым входом сумматора, выход второго датчика скорости яхты через второй умножитель и фазоврашатель соединен со вторым входом сумматора, выходы синусно-косинусного преобразователя соединены со вторыми входами умножителей, причем вход первого индикатора соединен с выходом блока установки пуФиг.1

Х

Составитель Т. Соболева

Редактор A. Шишкина Техред С. Беда Корректор,N, немчик

Заказ 11262/73 Тираж 487 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303S, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектнаи, 4