RU2062477C1 - Способ определения скорости движения судна относительно дна и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ определения скорости движения судна относительно дна и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2062477C1 RU2062477C1 RU93036148A RU93036148A RU2062477C1 RU 2062477 C1 RU2062477 C1 RU 2062477C1 RU 93036148 A RU93036148 A RU 93036148A RU 93036148 A RU93036148 A RU 93036148A RU 2062477 C1 RU2062477 C1 RU 2062477C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- receivers
- signal
- receiver
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Использование: в гидроакустических навигационных системах. Сущность изобретения: регулируемую временную задержку сигнала первого приемника находят по минимуму отношения преобразования Гильберта от коэффициента взаимно корреляционной функции к коэффициенту взаимно корреляционной функции. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области гидроакустики, в частности к гидроакустическим навигационным приборам.
Известно техническое решение (с. 26,27) для определения скорости судна.
Недостатком его является недостаточная точность.
Наиболее близким техническим решением является (с. 62,67) способ и устройство для определения скорости судна, где значение регулируемой временной задержки определяется по максимуму коэффициента взаимно корреляционной функции задержанного от первого по движению приемника и сигнала от второго приемника.
Недостатком данного технического решения является также недостаточ ная точность.
Целью изобретения является повышение точности измерения скорости судна.
Сущность изобретения заключается в замене операции поиска значения регулируемой временной задержки τp по максимуму коэффициента взаимно корреляционной функции (КВКФ) задержанного сигнала от первого по движению приемника и сигнала от второго приемника, на операцию поиска данной задержки по минимуму отношения преобразования Гильберта от коэффициента взаимно корреляционной функции к коэффициенту взаимно-корреляционной функции.
Скорость судна определяется по формуле:
где d расстояние между приемниками при условии, что излучатель находится посередине.
где d расстояние между приемниками при условии, что излучатель находится посередине.
Известно, что крутизна КВКФ в районе максимума недостаточно велика, чтобы обеспечить высокую точность определения регулируемой τp временной задержки, а значит и скорости. Для оценки повышения точности заявляемого технического решения рассмотрим типичную для прототипа форму КВКФ принятых сигналов вида:
ρxy(τ) = e-b(τ)cos2πfoτ, (2)
где f0 частота сигнала,
b коэффициент, определяемый характеристиками гидроакустического канала до дна и обратно.
ρxy(τ) = e-b(τ)cos2πfoτ, (2)
где f0 частота сигнала,
b коэффициент, определяемый характеристиками гидроакустического канала до дна и обратно.
Вычислим преобразование Гильберта от (2), получим:
их отношение
Известно, что крутизна функции tg Φ значительно больше крутизны cosΦ и sinΦ, а крутизна определяет точность. Кроме того, tgΦ функция нечетная, что облегчает поиск направления выбора tp.
их отношение
Известно, что крутизна функции tg Φ значительно больше крутизны cosΦ и sinΦ, а крутизна определяет точность. Кроме того, tgΦ функция нечетная, что облегчает поиск направления выбора tp.
На чертеже изображено устройство для осуществления способа, где обозначено: 1 генератор, 2 излучатель, 3 и 6 первый и второй приемники, 5 умножитель, 4 блок регулируемой временной задержки, 7 интегратор, 9,11 первый, второй блоки деления, 10 индикатор, 8 экстремальный регулятор, 12 блок преобразования Гильберта, 13 коррелятор.
Устройство, реализующее способ, состоит из генератора 1, соединенного с излучателем 2, а также состоит из первого 3 приемника,соединенного с первым входом блока 4 регулируемой временной задержки, первый вход которого соединен с первым входом умножителя 5, на второй вход которого подключен второй 6 приемник, при этом выход умножителя 5 соединен с интегратором 7, кроме того, устройство включает экстремальный регулятор 8,соединенный со вторым входом блока 4 регулируемой временной задержки, второй выход которого соединен с входом делителя первого 9 блока деления, выход последнего подключен к индикатору 10, при этом на вход делимого первого 9 блока деления введено значение d/2, кроме того, в устройство дополнительно внесены второй блок 11 деления,выход которого соединен с экстремальным 8 регулятором, при этом вход делителя дополнительно внесенного второго блока 11 деления соединен с выходом интегратора 7 и входом дополнительно внесенного блока 12 преобразования Гильберта, выход последнего соединен с входом делимого дополнительно внесенного второго блока 11 деления. Блок 4, умножитель 5 и интегратор 7 входят в коррелятор 13.
Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.
Генератор 1 передает в излучатель сигнал для излучения в сторону дна. Отраженные сигналы принимаются первым 3 и вторым 6 приемниками. Сигнал от первого по ходу движения судна приемника задерживается в блоке 4 регулируемой временной задержки, перемножается в умножителе 5 с сигналом второго приемника и после интегрирования в виде процесса, описываемого (2), поступает на вход делителя второго блока 11 деления, на вход делимого подается процесс вида (3) с выхода блока 12 преобразования Гильберта. В результате на вход экстремального 8 регулятора с блока 11 поступает процесс вида (4). Экстремальный 8 регулятор управляет значением регулируемой временной τp задержки в одноименном блоке 4, поддерживая минимальное значение на выходе второго блока 11 деления. При этом значение введенной регулируемой временной задержки с одноименного блока 4 поступает на вход делителя первого блока 9 деления и в результате расчета по формуле (1) на индикаторе высвечивается значение скорости судна V.
Элементы устройства известны из общедоступной научно-технической и справочной литературы.
Применение данных технических решений позволит повысить точность измерения скорости движения судна по сравнению с прототипом в
где cosx = 1-ε,
e величина, обеспечивающая чувствительность экстремального регулятора ( e- точность прототипа), например при e 0,1 получим выигрыш в точности:
в 3 раза.
где cosx = 1-ε,
e величина, обеспечивающая чувствительность экстремального регулятора ( e- точность прототипа), например при e 0,1 получим выигрыш в точности:
в 3 раза.
К. А. Виноградов и др. Абсолютные и относительные лаги. Справочник. Л. Судостроение, 1990 г. с. 26,27, с.60 62, 67.
Claims (2)
1. Способ определения скорости движения судна относительно дна, основанный на вертикальном излучении гармонических звуковых сигналов на дно, определении коэффициента взаимной корреляции отраженных сигналов, принятых двумя разнесенными по горизонтали приемниками и определении скорости судна путем деления половины расстояния между приемниками на значение регулируемой временной задержки сигнала первого по движению приемника относительно сигнала с второго приемника в момент равенства ее значению времени прохождения судном половины расстояния между приемниками, отличающийся тем, что дополнительно вычисляют преобразование Гильберта от коэффициента взаимно корреляционной функции задержанного сигнала от первого и сигнала от второго приемников, а требуемую регулируемую временную задержку находят по минимуму отношения вычисленного преобразования Гильберта к коэффициенту взаимно корреляционной функции задержанного сигнала от первого и сигнала от второго приемников.
2. Устройство определения скорости движения судна относительно дна, состоящее из генератора, соединенного с излучателем, первого приемника, соединенного с первым входом блока регулируемой временной задержки, первый выход которого соединен с первым входом умножителя, на второй вход которого подключен второй приемник, при этом выход умножителя соединен с интегратором, экстремального регулятора, соединенного с вторым входом блока регулируемой временной задержки, второй выход данного блока соединен с входом делителя первого блока деления, выход которого подключен к индикатору, при этом на вход делимого первого блока деления введено значение d/2, где d расстояние между приемниками, отличающееся тем, что на вход экстремального регулятора подключен выход дополнительно введенного второго блока деления, вход делителя которого соединен с выходом интегратора и входом дополнительно введенного блока преобразования Гильберта, выход последнего соединен с входом делимого дополнительно введенного второго блока деления.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93036148A RU2062477C1 (ru) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | Способ определения скорости движения судна относительно дна и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93036148A RU2062477C1 (ru) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | Способ определения скорости движения судна относительно дна и устройство для его осуществления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93036148A RU93036148A (ru) | 1996-02-20 |
RU2062477C1 true RU2062477C1 (ru) | 1996-06-20 |
Family
ID=20144989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93036148A RU2062477C1 (ru) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | Способ определения скорости движения судна относительно дна и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2062477C1 (ru) |
-
1993
- 1993-07-13 RU RU93036148A patent/RU2062477C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3878525A (en) | Frequency jumping CW radar | |
US5886950A (en) | Auto focusing process for synthetic antenna sonars | |
US3334344A (en) | Doppler radar altimeter | |
FR2437625A1 (fr) | Appareil de mesure de la vitesse de courants de liquide | |
US3264643A (en) | Continuous wave radar system | |
US5420827A (en) | Passive multipath target range and depth estimation using a variable depth sonar | |
RU2062477C1 (ru) | Способ определения скорости движения судна относительно дна и устройство для его осуществления | |
US3257638A (en) | Doppler navigation system | |
FR2402214A1 (fr) | Montage pour deplacer le spectre de signaux d'echos parasites dans un recepteur radar | |
EP0394299B1 (en) | Transducer device for acoustic log | |
US2677126A (en) | Wave signaling system | |
RU2062478C1 (ru) | Способ определения скорости движения судна относительно дна и устройство для его осуществления | |
RU2072526C1 (ru) | Устройство определения скорости движения судна относительно дна | |
US5559755A (en) | Range finding device and method | |
US3491333A (en) | Pulse sonar navigational system | |
RU2062481C1 (ru) | Способ определения скорости движения судна относительно дна и устройство для его осуществления | |
RU2042959C1 (ru) | Способ определения скорости движения судна относительно дна и устройство для его осуществления | |
RU2042960C1 (ru) | Способ определения расстояния до дна и устройство для его осуществления | |
RU2062479C1 (ru) | Способ определения расстояния до дна и устройство для его осуществления | |
US3222674A (en) | Radio detection and automatic tracking equipment | |
US3495208A (en) | Method of and apparatus for regulating and maintaining constant the speed of driving motors | |
US3105193A (en) | Visual frequency indicator for broad band sonar monitor | |
RU2065176C1 (ru) | Способ определения расстояния до дна и устройство для его осуществления | |
US3337840A (en) | Doppler navigation system for nautical vessels | |
US4954999A (en) | Double phase-lock-loop sonar |