RU2010144814A - Способ измерения расстояния до контролируемого объекта - Google Patents

Abstract

Способ измерения расстояния до контролируемого объекта, при котором на контролирующем объекте генерируют и излучают периодический импульсный акустический сигнал, излучение которого синхронизируют с началом отсчета времени в точке приема на контролируемом объекте, принимают акустический сигнал на контролируемом объекте двумя приемниками, разнесенными на расстояние l, меньшее длины волны акустического излучения λ1, и расположенными непосредственно на грунте, причем один из приемников является векторным приемником, на выходе которого измеряют вертикальную uz и горизонтальную ur компоненты вектора колебательной скорости, в качестве второго приемника используют ненаправленный приемник звукового давления, на выходе которого измеряют звуковое давление P1(t), на основе измерений параметров принятых сигналов определяют групповое время tг запаздывания по формуле ! ! T1, T - предварительно определенные временные интервалы, причем T1<T, T - период излучения импульсного сигнала, P1(t) - сигнал на выходе приемника звукового давления, на основе измеренных значений компонент вектора колебательной скорости uz, ur определяют угол скольжения в точке приема ! ! , , , ! - параметр, измеряемый с помощью векторного приемника, а искомое расстояние вычисляют с использованием предварительно определенной инвариантной скорости Cинв, измеренной фазовой скорости Cф и группового времени tг запаздывания по формуле ! , Сф=С1(h)/cosβ, ! отличающийся тем, что излучают периодический импульсный акустический сигнал вертикально ориентированной двухмодульной антенной, модули которой располагаются симметрично относительно поверхности морского д�

Claims (1)

1. Способ измерения расстояния до контролируемого объекта, при котором на контролирующем объекте генерируют и излучают периодический импульсный акустический сигнал, излучение которого синхронизируют с началом отсчета времени в точке приема на контролируемом объекте, принимают акустический сигнал на контролируемом объекте двумя приемниками, разнесенными на расстояние l, меньшее длины волны акустического излучения λ₁, и расположенными непосредственно на грунте, причем один из приемников является векторным приемником, на выходе которого измеряют вертикальную u_z и горизонтальную u_r компоненты вектора колебательной скорости, в качестве второго приемника используют ненаправленный приемник звукового давления, на выходе которого измеряют звуковое давление P₁(t), на основе измерений параметров принятых сигналов определяют групповое время t_г запаздывания по формуле

   

   T₁, T - предварительно определенные временные интервалы, причем T₁<T, T - период излучения импульсного сигнала, P₁(t) - сигнал на выходе приемника звукового давления, на основе измеренных значений компонент вектора колебательной скорости u_z, u_r определяют угол скольжения в точке приема

   

   

   ,

   

   ,

   

   ,

   

   - параметр, измеряемый с помощью векторного приемника, а искомое расстояние вычисляют с использованием предварительно определенной инвариантной скорости C_инв, измеренной фазовой скорости C_ф и группового времени t_г запаздывания по формуле

   

   , С_ф=С₁(h)/cosβ,

   отличающийся тем, что излучают периодический импульсный акустический сигнал вертикально ориентированной двухмодульной антенной, модули которой располагаются симметрично относительно поверхности морского дна и возбуждаются противофазно, сама антенна устанавливается на дно моря, глубина которого в месте установки определяется соотношением

   h=λ₁χ₁/2π,

   где χ₁ - предварительно определенное значение частотного параметра, соответствующее первой резонансной частоте в системе волновод - полупространство, а инвариантная скорость, равная скорости придонной волны, определяется соотношением

   

   ,

   где ρ₁₂=ρ₁/ρ₂, c₁₂=C₁(h)/C₂, ρ₁, C₁(h), ρ₂, C₂ - измеренные предварительно плотность и скорость звука в придонном слое воды, плотность и скорость продольных волн в грунте соответственно.