RU1829019C - Method for determination of depth of water area by phase sonar of side scanning pattern and phase sonar of side scanning pattern direction for implementation of said method - Google Patents
Method for determination of depth of water area by phase sonar of side scanning pattern and phase sonar of side scanning pattern direction for implementation of said methodInfo
- Publication number
- RU1829019C RU1829019C SU914953916A SU4953916A RU1829019C RU 1829019 C RU1829019 C RU 1829019C SU 914953916 A SU914953916 A SU 914953916A SU 4953916 A SU4953916 A SU 4953916A RU 1829019 C RU1829019 C RU 1829019C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- arrival
- determining
- receiving
- sonar
- depths
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к гидрографии, в частности к способам и техническим средствам определени глубин акватории фазовым гидролокатором бокового обзора, и может быть использовано дл выполнени съемки рельефа дна акватории. Цель изобретени - упрощение процесса определени глубин акватории фазовым гидролокатором бокового обзора. Способ определени глубин акватории гидролокатором бокового обзора, включающий излучение гидроакустического сигнала в сторону дна и прием отраженных сигналов в двух точках, расположенных по вертикали на заданном рассто нии, измерение времени задержки прихода синфазных сигналов, времени задержки прихода отраженного гидроакустического сигнала по вертикали, угла бортовой качки носител антенн, определение расчетным путем времени задержки прихода синфазных сигналов в случае их отражени от ровной поверхности дна по каждому расчетному направлению и определение по полученным данным направлени прихода синфазных сигналов и искомых глубин акватории расчетным путем. Фазовый гидролокатор бокового обзора дл определени глубин акватории содержит функционально соединенные первую 2 и вторую 3 антенны, одна из которых приемоизлучаю- ща , передающий блок 4, первый 5 и второй 6 приемоизмерительные блоки, блок управлени 7, блок 8 определени времени задержки прихода отраженных от ровной поверхности дна синфазных сигналов по каждому расчетному направлению, вычислитель 9 и регистратор 10. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. Ё 00 hO О О ь чэThe invention relates to hydrography, in particular to methods and technical means for determining water depths by a side-scan phase sonar, and can be used to take a survey of the bottom relief of the water area. The purpose of the invention is to simplify the process of determining depths of a water area with a side-scan phase sonar. A method for determining water depths by a side-scan sonar, including emitting a hydroacoustic signal to the bottom and receiving reflected signals at two points vertically at a given distance, measuring the delay time of the arrival of common-mode signals, the delay time of the arrival of the reflected hydroacoustic signal vertically, the pitch angle antenna carrier, determination by calculation of the delay time of the arrival of common-mode signals in case of reflection from a flat bottom surface for each race the even direction and determination by the received data of the direction of arrival of in-phase signals and the desired depths of the water area by calculation. The side-view phase sonar for determining the depths of the water area contains functionally connected first 2 and second 3 antennas, one of which is a receiving-transmitting unit 4, the first 5 and second 6 receiving-measuring units, a control unit 7, a unit 8 for determining the arrival delay time reflected from the flat the bottom surface of common-mode signals in each calculated direction, calculator 9 and recorder 10. 2 pp f-ly, 2 ill. Ё 00 hO Oh Oh Che
Description
Оиг. IOig. I
Изобретение относитс к области гидрографии , в частности, к способам и техническим средствам определени глубин акватории фазовым гидролокатором бокового обзора, и может быть использовано дл выполнени съемки рельефа дна акватории.The invention relates to the field of hydrography, in particular, to methods and technical means for determining water depths by a side-scan phase sonar, and can be used to take pictures of the bottom relief of the water area.
Известен способ определени глубин акватории фазовым гидролокатором бокового обзора, включающий излучение гидроакустического сигнала в сторону дна и прием отраженных сигналов в двух точках, расположенных на рассто нии d по вертикали , измерение времени задержки тз отраженных сигналов и их фазового сдвига р в этих точках, определение направлени (а) приема отраженных сигналов по формулеA known method for determining the depths of the water with a side-scan phase sonar, including emitting a hydroacoustic signal to the bottom and receiving reflected signals at two points located at a vertical distance d, measuring the delay time ts of the reflected signals and their phase shift p at these points, determining the direction (a) receiving reflected signals according to the formula
&&
(1)(1)
где f- частота гидроакустического сигнала;where f is the frequency of the sonar signal;
С - скорость распространени звука в воде.C is the speed of sound propagation in water.
Измерение прибором угла {fy бортовой качки носител антенн и вычисление глубин (Z) акватории производитс по формулеThe device measures the angle {fy of the side rolling of the antenna carrier and calculates the depths (Z) of the water area according to the formula
Z $ sin у,Z $ sin y
(2)(2)
где у а + /3,where a + / 3,
Однако данный способ имеет недостаточно высокую точность.However, this method has insufficient accuracy.
Это объ сн етс тем, что при его использовании имеет место существенна погрешность (ту)определени направлени (у) прихода отраженных сигналов по измеренным значени м их фазового сдвига р в точках приема.This is explained by the fact that when using it, there is a significant error (s) in determining the direction (y) of arrival of the reflected signals from the measured values of their phase shift p at the receiving points.
Значение т , исход из формулы (1), можно вычислить по формулеThe value of m, starting from formula (1), can be calculated by the formula
11
-(- (
1п)1p)
т,t
(3)(3)
где т,- погрешность измерени р.where t is the measurement error p.
Так как достоверное определение направлени у (без разрешени неоднозначности ) возможно только лишь в случае малого разноса d антенн, не превышающего двух длин (А) волн, то возможный диапазон изменени фазового сдвига у при d Aсоставит 0-2 п.Since a reliable determination of the direction of y (without ambiguity resolution) is possible only in the case of a small separation of d antennas not exceeding two wavelengths (A), the possible range of the phase shift of y for d A will be 0-2 p.
Погрешность m j-, как видно из формулы (3), измен етс нелинейно и при т игу , а при р 2п достигает максимума и может составить 2 ггу .The error m j-, as can be seen from formula (3), varies nonlinearly and when t, and when p 2n reaches a maximum and can be 2 gig.
Данное обсто тельство обуславливает существенную погрешность (mz) определени глубины акватории/.при использовании известного способа.This circumstance causes a significant error (mz) in determining the depth of the water area /. Using the known method.
Значение mz, исход из формулы (2). можно вычислить по формулеThe value of mz, starting from formula (2). can be calculated by the formula
1010
С -t.3 mz -и- cos 9 m iC -t.3 mz -i- cos 9 m i
(4)(4)
55
00
55
55
00
55
00
55
00
где у а +р.where a + p.
Например, когда м/с ,7 с yK30° cos ,87 m 2 -0,0017 (ту у современных фазовых гидролокаторов бокового обзора не превышает 1°). Тогда mz составит 13 м или около 4% от величины.For example, when m / s, 7 s yK30 ° cos, 87 m 2 -0.0017 (that of modern phase side-scan sonars does not exceed 1 °). Then mz will be 13 m or about 4% of the value.
Допустима погрешность определени глубины акватории з соответствии с нормативными документами по съемке рельефа дна составл ет 1% от глубины Z.Acceptable error in determining the depth of the water area in accordance with regulatory documents for surveying the topography of the bottom is 1% of the depth Z.
Известен также способ определени глубин акватории фазовым гидролокатором бокового обзора, выбранный в качестве прототипа, включающий одновременное излучение в сторону дна основного и вспомогательного гидроакустических сигналов, отличающихс по частоте на малую величину , и прием отраженных основных и вспомо- гательных сигналов в двух точках, расположенных по вертикали на заданном рассто нии d, измерение времени tc задержки прихода синфазных основных и вспомогательных сигналов с помощью двух многоканальных двухчастотных приемоиз- мерительных блоков, измерение прибором угла бортовой качки носител антенн, определение по полученным данным направлений прихода синфазных основных сигналов и искомых глубин акватории расчетным путем .There is also a known method for determining the depths of the water with a side-scan phase sonar, selected as a prototype, which includes simultaneously emitting the main and auxiliary sonar signals, differing in frequency by a small amount, and receiving the reflected main and auxiliary signals at two points located along vertical at a given distance d, measuring the time tc of the arrival delay of the common-mode main and auxiliary signals using two multi-channel two-frequency receiving eritelnyh blocks, the measurement device the angle of roll carrier antennas, determining from the data arrival directions of the main-phase signals and the desired depth of the water area by calculation.
Известен фазовый гидролокатор бокового обзора, выбранный в качестве прототипа устройства, который содержит первую и вторую двухчастотные антенны, расположенные по вертикали на заданном рассто нии (d), передающий блок, первый и второй двухчастотные многоканальные приемоиз- мерительные блоки, блок управлени , вычислитель и регистратор, при этом выходы первой и второй двухчастотных антенн подключены соответственно к входам первого и второго двухчастотных многоканальных приемоизмерительных блоков, выход передающего блока соединен с излучающей ан- тенной, выходы первого и второго двухчастотных многоканальных приемоизмерительных блоков подключены к выходу вычислител , выход последнего подключен к регистратору.A known side-view phase sonar is selected as a prototype of the device, which contains the first and second two-frequency antennas located vertically at a given distance (d), the transmitting unit, the first and second two-frequency multi-channel receiving and measuring units, a control unit, a calculator, and a recorder while the outputs of the first and second two-frequency antennas are connected respectively to the inputs of the first and second two-frequency multi-channel receiving and measuring units, the output of the transmitting unit is connected to zluchayuschey anti tennoy, outputs of first and second two-frequency multichannel priemoizmeritelnyh blocks are connected to the output of the calculator, the latter output is connected to the logger.
Недостаток способа и устройства (фазового гидролокатора бокового обзора) заключаетс в том, что они сложны в использовании.A disadvantage of the method and apparatus (phase side-scan sonar) is that they are difficult to use.
Зто объ сн етс тем, что дл повышени точности определени глубин акватории в данных технических решени х осуществл ют прием отраженных гидроакустических сигналов в двух точках, расположенных по вертикали на большом по сравнению с аналогом рассто нии ( Я) в несколько длин волн, и измер ют врем задержки сигналов, то есть сигналов, в которых фазовый сдвиг отсутствует или кратен целому числу 2 п.This is explained by the fact that in order to increase the accuracy of determining the depths of the water area in these technical solutions, the reflected hydroacoustic signals are received at two points located vertically at a large distance (I) of several wavelengths compared to the analogue, and measured the delay time of the signals, that is, signals in which the phase shift is absent or a multiple of an integer of 2 p.
Выполнение данного действи обеспечивает высокую точность определени глубин акватории, так как при фазовом сдвиге , как видно из формулы (3), погрешность будет минимальной и равной т .The fulfillment of this action ensures high accuracy in determining the depths of the water area, since during the phase shift, as can be seen from formula (3), the error will be minimal and equal to t.
Однако в этом случае возникает необходимость в решении сложной задачи - исключении многозначности в определении направлений прихода синфазных сигналов. Дл решени этой задачи при использовании первого рассматриваемого известного способа необходимо, кроме основных, выполнить дополнительно следующие сложные действи :However, in this case, there is a need to solve a complex problem - the elimination of ambiguity in determining the directions of arrival of common-mode signals. To solve this problem when using the first known known method, it is necessary, in addition to the main ones, to perform the following additional complex actions:
-принимать в третьей точке, расположенной по вертикали на вспомогательной базе на заданном рассто нии от общей точки , отраженные гидроакустические сигналы;- to accept, at a third point, vertically on an auxiliary base at a given distance from the common point, the reflected sonar signals;
-измер ть в третьей и основных точках врем задержки прихода синфазных сигналов .-measure at the third and main points the delay time of the arrival of common-mode signals.
Дл осуществлени данных действий необходимо фазовый гидролокатор бокового обзора снабдить приемной антенной и приемоизмерительным блоком, то есть существенно усложнить структурную схему и повысить массо-габаритные характеристики фазового гидролокатора бокового обзора .In order to carry out these actions, it is necessary to provide a side-view phase sonar with a receiving antenna and a receiver-measuring unit, i.e., significantly complicate the structural diagram and increase the weight and size characteristics of the side-view phase sonar.
При использовании способа-прототипа дл решени этой же задачи необходимо выполн ть, кроме основных, следующие дополнительные действи :When using the prototype method to solve the same problem, it is necessary to perform, in addition to the main ones, the following additional steps:
-излучать вспомогательный гидроакустический сигнал на заданной частоте, отличающейс от основной;- emit an auxiliary sonar signal at a predetermined frequency different from the fundamental;
-принимать отраженные вспомогательные сигналы (синфазные) в тех же случа х , где принимаетс основной синфазный сигнал;-receive reflected auxiliary signals (common mode) in the same cases where the main common mode signal is received;
-измер ть врем задержки прихода вспомогательных синфазных сигналов.-measure the arrival delay time of auxiliary common-mode signals.
Дл осуществлени данных действий необходимо использовать вспомогательный фазовый гидролокатор бокового обзора . То есть дл осуществлени данногоIn order to carry out these actions, it is necessary to use an auxiliary side-scan phase sonar. That is, to implement this
способа необходимо использовать практически два фазовых гидролокатора бокового обзора, работающих на разных частотах, что и обуславливает значительную сложность в использовании способа-прототипа иof the method, it is necessary to use almost two phase side-scan sonars operating at different frequencies, which leads to significant difficulty in using the prototype method and
устройства-прототипа.prototype devices.
Цель изобретени состоит в упрощенииThe aim of the invention is to simplify
процесса определени глубины акваторииthe process of determining the depth of the water
фазовым гидролокатором бокового обзора.side-scan phase sonar.
Поставленна цель достигаетс тем, чтоThe goal is achieved in that
в способе определени глубин акватории фазовым гидролокатором бокового обзора, включающем излучение гидроакустического сигнала в сторону дна и прием отраженных сигналов в двух точках, расположенныхin a method for determining water depths by a side-scan phase sonar, including emitting a sonar signal to the bottom and receiving reflected signals at two points located
по вертикали на заданном рассто нии, измерение времени задержки прихода синфазных сигналов, угла бортовой качки носител антенн и определение по полученным данным направлений $п прихода синфазных сигналов и искомых глубин акватории расчетным путем, измерение времени ts задержки прихода отраженного гидроакустического сигнала по вертикали, отдел ют временные задержки (tp) приходаvertically at a given distance, measuring the delay time of the arrival of common-mode signals, the pitch angle of the carrier antenna and determining from the received data directions $ p of arrival of common-mode signals and the desired depths of the water area by calculation, measuring the time ts of the delay of arrival of the reflected hydroacoustic signal vertically, separate time delays (tp) of arrival
синфазных сигналов в случае их отражени от ровной поверхности дна по каждому расчетному ((9р) направлению по формулеcommon-mode signals in the case of their reflection from a flat bottom surface for each calculated ((9p) direction according to the formula
TPn 7ТTPn 7T
tbtb
ЖтеГ+ ГZHTEG + G
ть cos ($pn +j3 ) sin с sin (0pn -F/TJsin (9pn -} cos ($ pn + j3) sin with sin (0pn -F / TJsin (9pn -}
(5)(5)
где n- 1.2, 3....N;where n- 1.2, 3 .... N;
N cl/A количество расчетных направлений вр;N cl / A the number of estimated directions BP;
Ё, - генеральный угол наклона дна в полосе зондировани ,E, is the general angle of inclination of the bottom in the sounding band,
Затем определ ют сходимость вычисленных Тр и измеренных tc значений по критерию (сг), вычисленному по формулеThen, the convergence of the calculated Tr and measured tc values is determined by the criterion (cg) calculated by the formula
, М-1M-1
2, Ktpn + 1-tpn)- m 1 2, Ktpn + 1-tpn) - m 1
-(tcm-f-i-tcm)}2,- (tcm-f-i-tcm)} 2,
(6)(6)
где М - количество измеренных значений tc дл каждого количества М расчетных направлений 9р.where M is the number of measured tc values for each number M of design directions 9p.
При этом последовательно измен ют начальное значение n от 1 до К N - М, а заIn this case, the initial value of n is successively changed from 1 to K N - M, and after
искомые направлени прихода синфазных сигналов принимают М расчетных направлений Ор, характеризующихс минимальным значением сг.the desired directions of arrival of the common-mode signals take M calculated directions Op characterized by a minimum value of c.
Поставленна цель достигаетс также тем, что фазовый гидролокатор бокового обзора , содержащий первую и вторую антенны , расположенные по вертикали на заданном рассто нии, передающий блок, первый и второй приемоизмерительные блоки, блок управлени , вычислитель и регистратор , при этом выходы первой и второй антенн подключены соответственно к входам первого и второго приемоизмеритель- ных приборов, выход передающего блока соединен с приемоизлучающей антенной, выход первого и второго приемоизмери- тельных блоков подключены к входу вычислител , выход последнего подключен к регистратору, а блок управлени соединен с первым и вторым приемоизмерительными блоками, передающим блоком, вычислителем и регистратором, снабжен блоком определени временных задержек прихода отраженных от ровной поверхности дна синфазных сигналов по каждому расчетному направлению, вход которого соединен с блоком управлени , а выход подключен к входу вычислител .This goal is also achieved by the fact that the side-scan phase sonar, containing the first and second antennas located vertically at a given distance, the transmitting unit, the first and second receiving-measuring units, the control unit, the calculator and the recorder, while the outputs of the first and second antennas are connected respectively, to the inputs of the first and second receiving-measuring devices, the output of the transmitting unit is connected to the receiving-radiating antenna, the output of the first and second receiving-measuring units are connected to the input of the computational Itel, the output of the latter is connected to the registrar, and the control unit is connected to the first and second receiving and measuring units, the transmitting unit, the calculator, and the registrar, and is equipped with a unit for determining the time delays of the arrival of common-mode signals reflected from the flat bottom of the bottom in each calculated direction, the input of which is connected to the control unit , and the output is connected to the input of the calculator.
Именно снабжение известного фазово- го гидролокатора бокового обзора блоком определени временных задержек прихода отраженных от ровной поверхности дна синфазных сигналов по каждому расчетному направлению обеспечивает согласно способу достижение цели изобретений.It is the supply of the well-known phase side-scan sonar with a unit for determining the time delays of arrival of common-mode signals reflected from the flat bottom surface in each calculation direction, in accordance with the method, achieving the objective of the inventions.
Вывод формулы (5) можно произвести следующим образом. При отсутствии генерального угла наклона дна Ј значение времени задержки tpn прихода синфазного сигнала отточки С можно вычислить по формулеThe derivation of formula (5) can be done as follows. In the absence of a general angle of inclination of the bottom Ј, the delay time tpn of the arrival of the in-phase signal of the outflow channel C can be calculated by the formula
tpntpn
tbtb
sin(tfpn+Ј)sin (tfpn + Ј)
При наличии генерального угла наклона дна значение изменитс на величину времени задержки tpn прихода синфазного сигнала от точки D до точки С,In the presence of a general bottom angle, the value will change by the delay time tpn of the arrival of the in-phase signal from point D to point C,
В ABCD угол у 180° - ( 9Рп + /3); угол р 180° - Ј - 180° + ( Орп +р) врп +/3 - Ј Из Д BCD по теореме синусов можно записать , чтоIn ABCD, the angle at 180 ° is (9Pn + / 3); angle p 180 ° - Ј - 180 ° + (Orp + p) VRP + / 3 - Ј From D BCD, by the sine theorem, we can write that
ttb COS (0pn+fi) Singttb COS (0pn + fi) Sing
tpn ИгГ +p)(Vpn+p-Z) (ti)tpn IgG + p) (Vpn + p-Z) (ti)
Сложив правые части формул (7) и (8),Putting together the right sides of formulas (7) and (8),
получают формулу (5). Значение генераль 5 10 15 20 25 get the formula (5). Value general 5 10 15 20 25
30 3530 35
40 4540 45
50fifty
5555
ного угла наклона дна Ј можно определить заранее по мелкомасштабной батиметрической карте и использовать его как посто нную величину при расчетах. Можно вычислить значение Ј по значени м измеренных временных задержек прихода синфазных сигналов с левого и правого борта носител по известной формуле. Во всех вычислени х угол/Зимеетзнак + при крене носител на правый борт и знак - при крене на левый борт. Угол Ј имеет знак + при увеличении глубины от правого к левому борту и знак - в обратном направлении.bottom angle угла can be determined in advance from a small-scale bathymetric map and used as a constant value in the calculations. The value of Ј can be calculated from the values of the measured time delays of the arrival of common-mode signals from the port side and starboard sides using the well-known formula. In all calculations, the angle / Winter sign + when the carrier rolls to the starboard side and the sign when rolls to the left side. Angle Ј has a + sign as the depth increases from starboard to port and the sign - in the opposite direction.
Исход из теории веро тности, наиболее приемлемым дл характеристики сходимости tB и tc вл етс критерий, вычисленный по формуле (6). Это обосновываетс следующим образом. В разност х Рп + 1 tpn и tcm+1-tcm практически отсутствуют погрешности от рефракции и от распространени звука в воде, то есть эти разности возможно определить с требуемой точностью.Based on the theory of probability, the criterion calculated by formula (6) is the most acceptable for characterizing the convergence of tB and tc. This is substantiated as follows. In the differences Pn + 1 tpn and tcm + 1-tcm, there are practically no errors from refraction and from sound propagation in water, i.e. these differences can be determined with the required accuracy.
При сг min M значений tc и соответствующие им М значений tp отличаютс на малую величину, а при сг 0 данные tc и tp равны. Это позвол ет сделать вывод о том, что и М направлений вп, по которым измерены tc и М направлений врп, по которым определены tp, тоже при сг min отличаютс на малую величину, а при о2 0 равны между собой. Данное обсто тельство обуславливает возможность достоверного определени направлений вп по известным расчетным направлени м вр„ согласно с за вленным способом.At cr min M the values of tc and the corresponding M values of tp differ by a small amount, and at cr 0 the data tc and tp are equal. This allows us to conclude that both the M directions of vn, by which tc and M directions of VRP are measured, by which tp are determined, also differ by a small amount at cr min, and at o2 0 they are equal to each other. This circumstance makes it possible to reliably determine the directions according to the known calculated directions BP „according to the claimed method.
На фиг. 1 схематически изображен способ определени глубин акватории фазовым гидролокатором бокового обзора. На фиг. 2 изображена структурна схема фазового гидролокатора бокового обзора дл осуществлени способа.In FIG. 1 schematically depicts a method for determining water depths by a side-scan phase sonar. In FIG. 2 is a block diagram of a side-view phase sonar for implementing the method.
Фазовый гидролокатор бокового обзора дл осуществлени за вленного способа (см. фиг. 1) содержит (см. фиг. 2) закрепленные на носителе 1, например, судне, первую 2 и вторую 3 антенны, одна из которых, например 3, приемоизлучающа , расположенные по вертикали на заданном рассто нии , передающий блок 4, первый 5 и второй 6 приемоизмерительные блоки, блок управлени 7, блок 8 определени временных задержек прихода отраженных от ровной поверхности дна синфазных сигналов по каждому расчетному направлению, вычислитель 9 и регистратор 10. При этом выходы: первый 2 и второй 3 антенн подключены соответственно к входам первого 5 и второго 6 приемоизмерительных блоков, выходThe side-view phase sonar for implementing the inventive method (see Fig. 1) contains (see Fig. 2) mounted on a carrier 1, for example, a ship, the first 2 and second 3 antennas, one of which, for example 3, is emitting, located vertically at a given distance, transmitting unit 4, first 5 and second 6 receiving and measuring units, control unit 7, unit 8 for determining the time delays of arrival of common-mode signals reflected from the flat bottom surface in each calculation direction, calculator 9 and recorder 10. In this case, the outputs : he first 2 and second antenna 3 are respectively connected to the inputs of the first 5 and second 6 priemoizmeritelnyh blocks yield
передающего блока 4 соединен с приемоиз- лучающей антенной 3, выходы первого 5 и второго 6 приемоизмерительных блоков, блока 8 определени временных задержек прихода отраженных от ровной поверхности дна синфазных сигналов по каждому расчетному направлению подключены к входу вычислител 9, выход последнего подключен к регистратору 10, а блок управлени 7 соединен с первым 5 и вторым 6 приемоизмерительными блоками, предающим блоком 4, блоком 8 определени времени задержки прихода отраженных от ровной поверхности дна синфазных сигналов по каждому расчетному направлению, вычислителем 9 и регистратором 10.the transmitting unit 4 is connected to the receiving-antenna 3, the outputs of the first 5 and second 6 receiving-measuring units, the unit 8 for determining the time delays of arrival of common-mode signals reflected from the flat bottom surface are connected to the input of the calculator 9 for each calculated direction, the output of the last is connected to the recorder 10, and the control unit 7 is connected to the first 5 and second 6 receiving and measuring units, the transmitting unit 4, the unit 8 for determining the arrival delay time of the common-mode signals reflected from the flat bottom surface at each CB calculated direction calculator 9 and 10 registrar.
Блок управлени 7 и вычислитель 9 могут быть выполнены в виде ЭВМ типа СМ-4.The control unit 7 and the calculator 9 can be made in the form of a computer of type SM-4.
Первый вариант блока 8 определени временных задержек прихода отраженных от ровной поверхности дна синфазных сигналов по каждому расчетному направлению может быть выполнен в виде последовательно соединенных первого 5 или второго 6 приемоизмерительного блока, датчика угла бортовой качки носител и микропроцессора , реализующего формулуThe first version of the unit 8 for determining the time delays of arrival of common-mode signals reflected from the flat bottom of the bottom in each calculation direction can be made in the form of series-connected first 5 or second 6 receiving and measuring units, a carrier roll angle sensor and a microprocessor that implements the formula
tbtb
++
(Орп+р)(Orp + p)
tb cos ( врп +/3) sin Јtb cos (grp + / 3) sin Ј
++
sin(6kn+/S)sin(6fen+yS-Ј) sin (6kn + / S) sin (6fen + yS-Ј)
где IB измеренное приемоизмеритель- ным блоком врем задержки по направлению , т.е. по направлению, которое отличаетс от вертикали на минимальную величину.where IB is the directional delay time measured by the receiver unit, i.e. in a direction that differs from the vertical by a minimum amount.
Возможно также использовать в качестве данного блока 8 узколучевой эхолот или любой штатный современный эхолот судна- носител 1.It is also possible to use a narrow-beam echo sounder or any standard modern echo sounder of a carrier vessel 1 as this unit 8.
Данный фазовый гидролокатор бокового обзора при осуществлении за вленного способа работает следующим образом.This phase side-scan sonar during the implementation of the claimed method works as follows.
По командным импульсам, выработанным блоком управлени 7 в соответствии с управл ющей программой осуществл етс формирование в передающем блоке 4 акустического импульса и излучение его при- емоизлучающей антенной 3 в сторону дна, а также прием и преобразование в электрический сигнал отраженных сигналов первой 2 и второй 3 антеннами. Затем эти сигналы по командным импульсам, выработанным блоком управлени 7, поступают от первой 2 и второй 3 антенн соответственно на вход первого 5 и второго 6 приемоизмерительного блока. В первом 5 и втором 6 приемоизмерительных блоках вырабатываютс электрические сигналы, пропорциональные временным задержкам tc прихода отраженных синфазных сигналов, а в блоке 8 выра- батываютс электрические сигналы, пропорциональные временным задержкам tp прихода отраженных от ровной поверхности дна синфазных сигналов по каждомуAccording to the command pulses generated by the control unit 7 in accordance with the control program, an acoustic pulse is generated in the transmitting unit 4 and emitted by its receiving-emitting antenna 3 towards the bottom, as well as receiving and converting the reflected signals of the first 2 and second 3 into an electrical signal antennas. Then, these signals, at command pulses generated by the control unit 7, are received from the first 2 and second 3 antennas, respectively, at the input of the first 5 and second 6 receiving and measuring units. In the first 5 and second 6 receiving and measuring blocks, electrical signals are generated proportional to the time delays tc of arrival of the reflected common-mode signals, and in block 8, electric signals are generated that are proportional to the time delays tc of the arrival of common-mode signals reflected from each flat bottom surface for each
расчетному направлению врп, которые вычисл ютс по формулеthe calculated direction of the GRP, which are calculated by the formula
15fifteen
РП arcsin -ftRP arcsin -ft
где п - пор дковый номер расчетного направлени (0, 1, 2....N),where n is the sequence number of the calculated direction (0, 1, 2 .... N),
Затем по командным импульсам, выработанным блоком управлени 7, электриче0 ские сигналы, пропорциональные значени м tp и tc, поступают на вход вычислител . В вычислителе 9 по программе опре- дел ютс направлени прихода отраженных синфазных сигналов и искомыеThen, according to command pulses generated by the control unit 7, electric signals proportional to the values of tp and tc are fed to the input of the calculator. In the calculator 9, according to the program, the arrival directions of the reflected common-mode signals and the desired
5 глубины Z акватории по формуле (2).5 depths Z of the water area according to the formula (2).
Затем по командным сигналам, выработанным блоком управлени 7, электрические сигналы, пропорциональные Z, поступают на регистратор 10.Then, according to the command signals generated by the control unit 7, electrical signals proportional to Z are fed to the recorder 10.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914953916A RU1829019C (en) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Method for determination of depth of water area by phase sonar of side scanning pattern and phase sonar of side scanning pattern direction for implementation of said method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914953916A RU1829019C (en) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Method for determination of depth of water area by phase sonar of side scanning pattern and phase sonar of side scanning pattern direction for implementation of said method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1829019C true RU1829019C (en) | 1993-07-23 |
Family
ID=21583757
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU914953916A RU1829019C (en) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Method for determination of depth of water area by phase sonar of side scanning pattern and phase sonar of side scanning pattern direction for implementation of said method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1829019C (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484499C1 (en) * | 2012-01-27 | 2013-06-10 | Николай Николаевич Жильцов | Method of determining depth of water body using side-scanning sonar and side-scanning sonar for realising said method |
RU2487368C1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-07-10 | Открытое акционерное общество "Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт" (ОАО "ГНИНГИ") | Method for stereophotography of bottom topography of water body and apparatus for realising said method |
RU2510045C2 (en) * | 2012-02-27 | 2014-03-20 | Открытое акционерное общество "Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт" (ОАО "ГНИНГИ") | Side-scanning phase sonar |
-
1991
- 1991-06-03 RU SU914953916A patent/RU1829019C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Судостроение за рубежом, Издание ЦНИИ Румб, 1987, с 76-80. Stubbs А.К: Telesounding a merhod of wide swathe a depth measurement International Hydrographic Review 1974, 51 Ns 1, p.p. 23-59. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2487368C1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-07-10 | Открытое акционерное общество "Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт" (ОАО "ГНИНГИ") | Method for stereophotography of bottom topography of water body and apparatus for realising said method |
RU2484499C1 (en) * | 2012-01-27 | 2013-06-10 | Николай Николаевич Жильцов | Method of determining depth of water body using side-scanning sonar and side-scanning sonar for realising said method |
RU2510045C2 (en) * | 2012-02-27 | 2014-03-20 | Открытое акционерное общество "Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт" (ОАО "ГНИНГИ") | Side-scanning phase sonar |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4216537A (en) | Sonar for the topographic representation of a submerged surface and underlying strata | |
US5530680A (en) | Feature location and display apparatus | |
US6873570B2 (en) | High resolution bathymetric sonar system and measuring method for measuring the physiognomy of the seabed | |
US4270191A (en) | Doppler current meter for use at great depths | |
AU2010297524B2 (en) | Method and device for measuring a contour of the ground | |
NO147352B (en) | SPEED MEASURING CORRELATION SONAR DEVICE. | |
RU2340916C1 (en) | Method of surveying bottom contour of water bodies and device to that end | |
RU2346295C1 (en) | Active sonar | |
RU1829019C (en) | Method for determination of depth of water area by phase sonar of side scanning pattern and phase sonar of side scanning pattern direction for implementation of said method | |
RU2272303C1 (en) | Method for determining depths of body of water and device for realization of said method | |
JP5496338B2 (en) | Method and apparatus for measuring seabed contours | |
RU2510608C1 (en) | Method of measuring thickness of ice from underwater vehicle | |
RU167401U1 (en) | Side-View Interferometric Sonar | |
US4471473A (en) | Direction finding circuit arrangement | |
US1547574A (en) | Apparatus for sounding | |
Glenn | Multi-narrow beam sonar systems | |
RU2158431C1 (en) | Sonar synchronous distance-measuring navigation system for hollow sea | |
RU140840U1 (en) | MULTI-BEAM ECHO SOUNDER-2 | |
RU183635U1 (en) | Side-View Interferometric Sonar | |
JPH0524067Y2 (en) | ||
JP2820311B2 (en) | Acoustic navigation measurement system for submersibles | |
JPH11211809A (en) | Underwater position measuring method | |
JPS58184525A (en) | Device for measuring temperature in water | |
JPH07174843A (en) | Sonic velocity correcting device in position measurement and its method | |
SU1762128A1 (en) | Method of sound wave velocity measuring in naval sediment |