RU2490679C1 - Buoy for determining characteristics of sea waves - Google Patents
Buoy for determining characteristics of sea waves Download PDFInfo
- Publication number
- RU2490679C1 RU2490679C1 RU2011154698/28A RU2011154698A RU2490679C1 RU 2490679 C1 RU2490679 C1 RU 2490679C1 RU 2011154698/28 A RU2011154698/28 A RU 2011154698/28A RU 2011154698 A RU2011154698 A RU 2011154698A RU 2490679 C1 RU2490679 C1 RU 2490679C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- buoy
- housing
- lobes
- satellite
- gps unit
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области гидрометеорологии и может быть использовано для определения характеристик морских ветровых волн, а также может быть использовано для измерения гидрометеорологических параметров посредством средств регистрации, размещенных на буях.The invention relates to the field of hydrometeorology and can be used to determine the characteristics of sea wind waves, and can also be used to measure hydrometeorological parameters by means of registration placed on buoys.
Известные устройства для измерения гидрометеорологических параметров посредством средств регистрации, размещенных на буях (авторское свидетельство SU 1280321, 30.12.1986; авторское свидетельство SU 1280320, 30.12.1986; авторское свидетельство SU 1712784, 15.02.1992; патент JP 60107490, 12.06.19S5 [1-4]), состоят из корпуса, мачты с устройством передачи информации по радио и спутниковым каналам связи, измерителя параметра ветра, измерителя атмосферного давления, датчика температуры воздуха, датчика температуры воды, маячка, радиолокационного уголкового отражателя, модуля управления с опционным блоком GPS, блока информационной памяти, центрального модуля с контроллером, измерителя высоты волны и ориентации буя, датчика скорости и направления течения, датчиков определения солености, электропроводности, мутности, содержания кислорода, содержания ионов pH, контроллера процессов окисления/восстановления, источника питания.Known devices for measuring hydrometeorological parameters by means of registration placed on buoys (copyright certificate SU 1280321, 12/30/1986; copyright certificate SU 1280320, 12/30/1986; copyright certificate SU 1712784, 02/15/1992; patent JP 60107490, 06/12/19S5 [1 -4]), consist of a hull, a mast with a device for transmitting information via radio and satellite channels, a wind parameter meter, an atmospheric pressure meter, an air temperature sensor, a water temperature sensor, a beacon, a radar corner reflector, and a control module with an optional GPS unit, an information memory unit, a central module with a controller, a wave height and orientation meter, a speed and direction sensor, salinity, electrical conductivity, turbidity, oxygen content, pH ions, an oxidation / reduction controller, a source nutrition.
Общим недостатком известных устройств определения характеристик морских ветровых волн [1-4] является невысокая конструктивная надежность как самого буя, так и средств измерения и источника питания, что существенно повышает трудоемкость использования данных средств на длительном временном интервале морских исследовании.A common disadvantage of the known devices for determining the characteristics of sea wind waves [1-4] is the low structural reliability of both the buoy itself and the measuring instruments and power source, which significantly increases the complexity of using these tools for a long time interval of marine research.
Известно также устройство для измерения гидрометеорологических параметров посредством средств регистрации, размещенных на буях (патент RU 2328757, 10.07.2008) [5], которое состоит из корпуса цилиндрической формы, мачты с устройством передачи информации по радио и спутниковым каналам связи, измерителя параметра ветра, измерителя атмосферного давления с баропортом, включающим разделительную камеру, влагопоглотитель, гибкую соединительную трубку, запираемый канал, воздухосборник, шаровой клапан, размещенный внутри воздухозаборной трубки, датчика температуры воздуха, датчика температуры воды, маячка, радиолокационною уголкового отражателя, модуля управления с опционным блоком GPS, блока информационной памяти, центрального модуля с контроллером, измерителя высоты волны и ориентации буя, датчика скорости и направления течения, датчиков определения солености, электропроводности, мутности, содержания кислорода, содержания ионов pH, контроллера процессов окисления/восстановления, источника питания, в котором в отличие от известных аналогов [1-4] корпус буя выполнен из армированной пластмассы, а нижняя часть выполнена в виде металлического основания, снабженного стабилизирующим устройством, верхняя часть корпуса выполнена из пенопласта в виде расширяющего к верху конуса под углом 30 градусов, в центре которого герметично установлена трубка, проходящая через пенопластовый корпус, в верхней части которой на траверсе установлен датчик температуры воды, второй датчик температуры воздуха установлен на мачте в защитном экране, выполненном из гидрофобного теплоизолирующего материала с отражающим покрытием и снабженном боковыми вентиляционными отверстиями, а шаровой клапан баропорта датчика атмосферного давления выполнен из сферопластика, воздухозаборная трубка ориентирована входным отверстием вниз и внутри ее над шаровым клапаном расположен узкий канал, верхняя поверхность прилегания клапана отформована по сфере аналогичного диаметра запираемого канала.A device is also known for measuring hydrometeorological parameters by means of registration placed on buoys (patent RU 2328757, July 10, 2008) [5], which consists of a cylindrical body, a mast with a device for transmitting information via radio and satellite communication channels, a wind parameter meter, atmospheric pressure measuring instrument with a barport including a separation chamber, a desiccant, a flexible connecting pipe, a lockable channel, an air collector, a ball valve located inside the air intake pipe, a sensor air temperature, water temperature sensor, beacon, radar corner reflector, control module with optional GPS unit, information memory unit, central module with controller, wave height and orientation meter, speed and direction sensor, salinity, conductivity, turbidity sensors, oxygen content, pH ion content, oxidation / reduction process controller, power source, in which, unlike the known analogues [1-4], the buoy’s body is made of reinforced plastic tmass, and the lower part is made in the form of a metal base equipped with a stabilizing device, the upper part of the body is made of foam in the form of a cone extending to the top at an angle of 30 degrees, in the center of which a tube is sealed through the foam housing, in the upper part of which is on the crosshead a water temperature sensor is installed, a second air temperature sensor is installed on the mast in a protective shield made of a hydrophobic heat-insulating material with a reflective coating and equipped with a side ventilation holes, and the baroport ball valve of the atmospheric pressure sensor is made of spherical plastic, the intake pipe is oriented downward by the inlet and inside it is a narrow channel above the ball valve, the upper surface of the valve fit is molded along the sphere of the same diameter of the lockable channel.
Конструктивные отличия устройства [5] от его аналогов позволяют достичь технического результата, заключающегося в повышении надежности измерения гидрометеорологических параметров.The design differences of the device [5] from its analogues allow to achieve a technical result, which consists in increasing the reliability of measuring hydrometeorological parameters.
Однако при длительных временных исследованиях на морских акваториях, особенно в условиях арктических морей, конструкция корпуса буя, включающая наряду с металлическими элементами и элементы, выполненные из пластмассы, подвержена деформации, что существенно сокращает срок эксплуатации устройства. Появление деформации вносит дополнительные погрешности при решении задачи определения параметров волнения, обусловленные наличием неравномерного перемещения буя как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях, что также негативно сказывается на обеспечении нормального функционирования спутникового канала связи.However, during long-term temporary studies in marine waters, especially in the conditions of the Arctic seas, the construction of the buoy’s hull, which includes plastic elements along with metal elements, is subject to deformation, which significantly reduces the life of the device. The appearance of deformation introduces additional errors in solving the problem of determining the wave parameters due to the presence of uneven movement of the buoy both in the vertical and horizontal planes, which also negatively affects the normal functioning of the satellite communication channel.
Также существенным недостатком устройства [5] является его невысокая автономность, обусловленная сроком эксплуатации источника питания.Also a significant disadvantage of the device [5] is its low autonomy, due to the life of the power source.
Аналогичными недостатками обладают и известные устройства (патент RU №2328757С2 10.07.2008; патент RU №2254600С1 20.06.2005, патент US №4220044А1 02.09.1980 [6-8]. При создании океанографических приборов широкое распространение получило комплексирование различных измерительных средств, это привело к тому, что создаваемые автономные буи стали предназначаться не только для измерения волнения, но и получения информации о температуре воды и воздуха, скорости и направлении течений, а также других физических величин.The known devices also have similar disadvantages (patent RU No. 2238757С2 July 10, 2008; patent RU No. 2254600С1 June 20, 2005, US patent No. 42,20044A1 of September 2, 1980 [6-8]. When creating oceanographic instruments, the combination of various measuring instruments was widespread, this led to the fact that the autonomous buoys being created began to be intended not only for measuring waves, but also for obtaining information about the temperature of water and air, the speed and direction of currents, as well as other physical quantities.
Форма проектируемых буев должна учитывать требования, предъявляемые к бую со стороны средств измерения этих величин. Поэтому некоторые фирмы выпускают буи, имеющие не только цилиндрическую, но и иную форму.The shape of the designed buoys should take into account the requirements for the buoy from the means of measuring these values. Therefore, some companies produce buoys that have not only a cylindrical, but also a different shape.
За рубежом для измерения морского волнения используются различные радиобуи с неакустическими датчиками. Основными их производителями являются США и Канада. В Канаде для измерения волнения разработана серия компактных, сбрасываемых с летательных аппаратов или с надводных кораблей, дрейфующих радиобуев генерации CMOD (Compact Meteorogical and Oceanographic Drifter).Abroad, various beacons with non-acoustic sensors are used to measure sea waves. Their main producers are the USA and Canada. In Canada, a series of compact, discharged from aircraft or surface ships, drifting CMOD (Compact Meteorogical and Oceanographic Drifter) generation beacons has been developed in Canada for measuring waves.
Так «CMOD Waves» - одноразовый дрейфующий буй предназначен для измерения и расчета характеристик поверхностного волнения и передачи данных через интегрированную систему MAT 609 Argos PTT и спутниковую систему NOAA Tiros. Дополнительно к стандартным датчикам генерации CMOD в буе используются акселерометры, датчики угла наклона и компасное устройство для определения направления волнового фронта.So “CMOD Waves” - a one-time drifting buoy is designed to measure and calculate the characteristics of surface waves and transmit data through the integrated MAT 609 Argos PTT system and the NOAA Tiros satellite system. In addition to the standard CMOD generation sensors, the buoy uses accelerometers, tilt sensors and a compass device to determine the direction of the wavefront.
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленного изобретения является устройство для измерения гидрометеорологических параметров посредством средств регистрации, размещенных на буях является устройство для измерения параметров волнения (патент RU №2432589 27.10.2011 [9]), сущность которого заключается в том, что в устройство для измерения гидрометеорологических параметров посредством средств регистрации, размещенных на буях [5], которое состоит из корпуса, мачты с устройством передачи информации по радио и спутниковым каналам связи, измерителя параметра ветра, измерителя атмосферного давления с баропортом, включающим разделительную камеру, влагопоглотитель, гибкую соединительную трубку, запираемый канал, воздухосборник, шаровой клапан, размещенный внутри воздухозаборной трубки, датчика температуры воздуха, датчика температуры воды, маячка, радиолокационного уголкового отражателя, модуля управления с опционным блоком GPS, блока информационной памяти, центрального модуля с контроллером, измерителя высоты волны и ориентации буя, датчика скорости и направления течения, датчиков определения солености, электропроводности, мутности, содержания кислорода, содержания ионов pH, контроллера процессов окисления/восстановления, источника питания, в котором нижняя часть корпуса выполнена в виде металлического основания, снабженного стабилизирующим устройством, в центре корпуса герметично установлена трубка, в верхней части которой на траверсе установлен датчик температуры воды, второй датчик температуры воздуха установлен на мачте в защитном экране, выполненном из гидрофобного теплоизолирующего материала с отражающим покрытием и снабженном боковыми вентиляционными отверстиями, а шаровой клапан баропорта датчика атмосферного давления выполнен из сферопластика, воздухозаборная трубка ориентирована входным отверстием вниз и внутри ее над шаровым клапаном расположен узкий канал, верхняя поверхность прилегания клапана отформована по сфере аналогичного диаметра запираемого канала, внесены следующие дополнения: корпус выполнен цельнометаллическим, сигарообразной формы, в нижней части корпуса размещено выдвижное якорное устройство, стабилизирующее устройство установлено на верхней части корпуса и выполнено в виде крыльев, сочлененных с корпусом в верхней части посредством шарниров, а в нижней части посредством резиновых амортизаторов, в верхней части корпуса также размещены элементы парашютной системы, источник питания снабжен генератором, сочлененным со стабилизирующим устройством.The closest analogue (prototype) of the claimed invention is a device for measuring hydrometeorological parameters by means of registration placed on buoys is a device for measuring wave parameters (patent RU No. 2432589 10.27.2011 [9]), the essence of which is that the device for measure hydrometeorological parameters by means of registration placed on buoys [5], which consists of a hull, a mast with a device for transmitting information via radio and satellite communication channels, measure For a wind parameter, atmospheric pressure meter with a pressure port including a separation chamber, a desiccant, a flexible connecting pipe, a lockable channel, an air collector, a ball valve located inside an air intake pipe, an air temperature sensor, a water temperature sensor, a beacon, a radar angle reflector, and a control module with an optional GPS unit, an information memory unit, a central module with a controller, a wave height and orientation meter, a speed and direction sensor, a sensor for determining salinity, electrical conductivity, turbidity, oxygen content, pH ion content, oxidation / reduction process controller, power source, in which the lower part of the body is made in the form of a metal base equipped with a stabilizing device, a tube is sealed in the center of the body, in the upper part of which a water temperature sensor is installed on the traverse, a second air temperature sensor is installed on the mast in a protective shield made of hydrophobic heat-insulating material with a chewing coating and provided with lateral ventilation openings, and the atmospheric pressure sensor’s baroport ball valve is made of spherical plastic, the air intake pipe is oriented downward and a narrow channel is located inside it above the ball valve, the upper surface of the valve fit is molded along the sphere of the same diameter of the lockable channel, the following additions are made : the casing is made of all-metal, cigar-shaped, in the lower part of the casing there is a retractable anchor device, stabilization uyuschee device is mounted on top of the housing and is in the form of wings, articulated to the housing in the upper part by hinges, and in the lower part by means of rubber shock absorbers in the upper housing portion also has elements of the parachute system, the power supply is provided with a generator, articulated to the stabilizing device.
Выполнение стабилизирующего устройства в виде крыльев и резиновых амортизаторов в сочетании с сигарообразным корпусом обеспечивает погашение нежелательных гидрометеорологических воздействий. Выполнение корпуса устройства цельнометаллическим позволяет использовать его многократно и исключить негативное воздействие как морской воды, так и внешних условий. Выполнение корпуса сигарообразной формы позволяет обеспечить равномерные колебания устройства при нахождении в морской среде. Размещение в нижней части корпуса якорного устройства способствует удержанию буя в вертикальном положении и уменьшению влияния ветрового дрейфа и дрейфа от волновых течений. Исключение негативного воздействия на устройство морской воды и внешних гидрометеорологических условий, а также обеспечения равномерных колебаний его при нахождении в морской среде обеспечивает повышение точности измерения гидрометеорологических параметров. Кроме того, амортизаторы, соединяющие крылья стабилизирующего устройства с нижней частью корпуса, выполнены таким образом, что при совершении поступательного движения запускают генератор источника питания и обеспечивают подзарядку аккумуляторных батарей источника питания, увеличивая тем самым срок его эксплуатации.The implementation of the stabilizing device in the form of wings and rubber shock absorbers in combination with a cigar-shaped body provides the repayment of unwanted hydrometeorological effects. The implementation of the all-metal housing allows you to use it repeatedly and eliminate the negative effects of both sea water and external conditions. The execution of the cigar-shaped body allows for uniform oscillations of the device when in the marine environment. The placement of the anchor device in the lower part of the housing helps to keep the buoy in a vertical position and reduces the influence of wind drift and drift from wave currents. The elimination of the negative impact on the device of sea water and external hydrometeorological conditions, as well as ensuring uniform fluctuations when it is in the marine environment, improves the accuracy of measuring hydrometeorological parameters. In addition, the shock absorbers connecting the wings of the stabilizing device with the lower part of the body are made in such a way that when the translational movement is made, the power source generator is started and the batteries of the power source are recharged, thereby increasing its useful life.
Однако при работе буя на малых глубинах при вертикальной качке, необходимо обеспечить демпфирование вертикальной качки в области резонанса.However, when the buoy operates at shallow depths with vertical rolling, it is necessary to ensure damping of the vertical rolling in the resonance region.
Внедрение спутниковой (навигационной) технологии, комплектация волномерных буев спутниковыми навигационными приемниками значительно сокращает время определения координат буя и позволяет с высокой точностью определять его элементы движения.The introduction of satellite (navigation) technology, the equipment of wave-measuring buoys with satellite navigation receivers significantly reduces the time of determining the coordinates of the buoy and allows you to determine its motion elements with high accuracy.
Следует иметь в виду, что понятие «спутниковые навигационные технологии» означает методы и приемы (алгоритмы) использования результатов измерений радионавигационных параметров (РНП) сигналов спутниковых навигационных систем (СНС). полученных с точностью как обычных, так и специальных спутниковых навигационных приемников (СНП) для решения различных прикладных задач. В зависимости от требуемой точности навигационного обеспечения их можно разделить на три группы:It should be borne in mind that the concept of “satellite navigation technology” means methods and techniques (algorithms) for using the results of measurements of radio navigation parameters (RNP) of signals from satellite navigation systems (SNA). obtained with the accuracy of both conventional and special satellite navigation receivers (SPS) for solving various applied problems. Depending on the required accuracy of navigation support, they can be divided into three groups:
- задачи, обеспечиваемые штатным навигационным режимом СНС;- tasks provided by the regular navigation mode of the SNA;
- задачи, обеспечиваемые дифференциальным режимом СНС;- tasks provided by the differential mode of the SNA;
- задачи, требующие относительного позиционирования.- tasks requiring relative positioning.
Штатный навигационный режим предполагает использование измерительной информации только от СНС. Из кодовых измерений (псевдодальностей) обычно формируют опенки координат объекта с автоматическим исключением систематической ошибки измерений (расхождение системной шкалы времени и шкалы СНП). Данная ошибка является проявлением специфики бззапросного метода спутниковой навигации (псевдодальномерный метод) и исключается оцениванием ее в расширенном векторе координат. Одним из простейших алгоритмов решения задачи абсолютного позиционирования является способ наименьших квадратов (Волосов П.С., Дубинко Ю.С. и др. Судовые комплексы спутниковой навигации. - Л.: Судостроение, 1983. - 272 с.):Regular navigation mode involves the use of measurement information only from the SNA. From code measurements (pseudo-ranges), usually form the coordinates of the object with the automatic exclusion of the systematic measurement error (discrepancy between the system time scale and the SOR scale). This error is a manifestation of the specifics of the non-query satellite navigation method (pseudo-rangefinder method) and is excluded by evaluating it in the extended coordinate vector. One of the simplest algorithms for solving the absolute positioning problem is the least squares method (Volosov PS, Dubinko Yu.S. et al. Ship satellite navigation systems. - L .: Sudostroenie, 1983. - 272 p.):
где ΔХ - вектор поправок к счислимым координатам, т.е. к координатам точки, относительно которой произведена линеаризация уравнений измерений;where ΔX is the vector of corrections to reckoning coordinates, i.e. to the coordinates of the point relative to which the linearization of the measurement equations is made;
L - вектор разностей измеряемых и счислимых значений навигационных параметров;L is the vector of the differences of the measured and calculated values of the navigation parameters;
H - матрица частных производных псевдодальностей по оцениваемым параметрам
Элементы матрицы hji (i=1, 2, 3) представляют собой направляющие косинусы линии визирования спутников, а при i=4 hji=1.Elements of the matrix h ji (i = 1, 2, 3) represent the direction cosines of the line of sight of the satellites, and for i = 4 h ji = 1.
Решение навигационной задачи по формуле (1) реализует декомпозицию полного вектора состояния (координаты и скорости) на координатный и скоростной подвекторы и полного вектора измерений (псевдо дальности и псевдоскорости) также на два подвектора: кодовый и фазовый.Solving the navigation problem by formula (1) implements the decomposition of the full state vector (coordinate and speed) into coordinate and speed subvectors and the full measurement vector (pseudorange and pseudo-speed) also into two subvectors: code and phase.
Следовательно, из псевдодоплеровских измерений получают оценки проекций вектора скорости. Систематической ошибкой здесь выступает скорость изменения расхождения шкал времени, вызванная главным образом нестабильностью опорного генератора спутникового навигационного приемника (СНП). Матрица
Дифференциальный режим в СНП предполагает формирование в наземной контрольно-корректирующей станции (ККС), координаты которой геодезически с высокой точностью привязаны к местности, поправок к измеренным значениям дальностей, вызванных ошибками прогноза эфемеридной информации (ЭИ), задержками в тропосфере и ионосфере (для одночастотного СНП), передачу их потребителям, находящимся в зоне функционирования ККС в радиусе до нескольких десятков-сотен километров, и учет этих поправок в СНП при решении навигационной задачи.The differential mode in the SPS involves the formation in the ground control and correction station (CCS), the coordinates of which are geodesically accurately linked to the terrain, corrections to the measured values of ranges caused by errors in predicting ephemeris information (EI), delays in the troposphere and ionosphere (for single-frequency SPS ), transferring them to consumers located in the area of the KKS operation within a radius of several tens to hundreds of kilometers, and taking these amendments into account in the SPS when solving the navigation problem.
Тем не менее, оба этих режима ни функционально, ни по уровню точности непригодны для решения определения параметров движения волномерного буя с требуемой точностью, а также для решения задач определения наклонов морской поверхности.However, both of these modes are neither functionally nor in terms of accuracy suitable for solving the determination of the parameters of the movement of a wave-like buoy with the required accuracy, as well as for solving problems of determining the inclination of the sea surface.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в создании устройства, конструктивные особенности которого позволят повысить точность измеряемых гидрометеорологических параметров.The problem to which the claimed invention is directed is to create a device whose design features will improve the accuracy of the measured hydrometeorological parameters.
Поставленная задача решается за счет того, что в буе для определения характеристик морских ветровых волн, состоящим из корпуса, устройства передачи информации по радио и спутниковым каналам связи, модуля управления с опционным блоком GPS, источника питания, корпус выполнен цельнометаллическим, сигарообразной формы, в нижней части которого размещено выдвижное якорное устройство, стабилизирующее устройство установлено на верхней части корпуса и выполнено в виде крыльев, сочлененных с корпусом в верхней части посредством шарниров, а в нижней части корпуса посредством резиновых амортизаторов, в верхней части корпуса также размещены элементы парашютной системы, источник питания снабжен генератором, сочлененным со стабилизирующим устройством, в отличие от прототипа, корпус в подводной своей части снабжен демпфирующим устройством, состоящим из насадки, снабженной четным количеством лепестков, закрепленных к корпусу буя с помощью плоских пружин, причем нечетные лепестки закреплены с наклоном вверх, а четные лепестки закреплены с наклонном вниз, опционный блок GPS содержит четырехканальный приемник спутниковых сигналов с возможностью одновременного измерения дельтапсевдодальностей до четырех искусственных спутников Земли, при этом приемник спутникового канала связи содержит навигационный фильтр для моделирования движения буя.The problem is solved due to the fact that in the buoy for determining the characteristics of sea wind waves, consisting of a housing, a device for transmitting information via radio and satellite channels, a control module with an optional GPS unit, a power source, the housing is made of all-metal, cigar-shaped, in the lower parts of which a retractable anchor device is placed, the stabilizing device is installed on the upper part of the body and is made in the form of wings articulated with the body in the upper part by means of hinges, and in the lower parts of the hull by means of rubber shock absorbers, parachute system elements are also located in the upper part of the hull, the power supply is equipped with a generator coupled to a stabilizing device, unlike the prototype, the hull in its underwater part is equipped with a damping device consisting of a nozzle equipped with an even number of petals, fixed to the body of the buoy using flat springs, with the odd petals secured upwardly, and the even petals secured downward inclined, the optional GPS unit contains a three-channel receiver of satellite signals with the possibility of simultaneous measurement of delta-range ranges of up to four artificial Earth satellites, while the receiver of the satellite communication channel contains a navigation filter for modeling the movement of the buoy.
Новые отличительные признаки предлагаемого технического решения, заключающиеся в том, что корпус буя в подводной своей части снабжен демпфирующим устройством, состоящим из насадки, снабженной четным количеством лепестков, закрепленных к корпусу буя с помощью плоских пружин, причем нечетные лепестки закреплены с наклоном вверх, а четные лепестки закреплены с наклонном вниз, опционный блок GPS содержит четырехканальный приемник спутниковых сигналов с возможностью одновременного измерения дельтапсевдодальностей до четырех искусственных спутников Земли, при этом приемник спутникового канала связи содержит навигационный фильтр, для моделирования движения буя, позволяют при работе буя на малых глубинах при вертикальной качке, обеспечить демпфирование вертикальной качки в области резонанса, повысить точности измерения при решении задач определения параметров движения буя, и наклонов морской поверхности.New distinctive features of the proposed technical solution, which consists in the fact that the buoy body in its underwater part is equipped with a damping device consisting of a nozzle equipped with an even number of petals fixed to the buoy body using flat springs, the odd petals being fixed with an upward inclination, and the even the petals are fixed downward inclined; the optional GPS unit contains a four-channel receiver of satellite signals with the possibility of simultaneous measurement of deltap-range to four artificial x of the Earth’s satellites, while the receiver of the satellite communication channel contains a navigation filter, to simulate the movement of the buoy, when the buoy operates at shallow depths during vertical roll, damping of the vertical roll in the resonance region, improve measurement accuracy in solving problems of determining the parameters of the movement of the buoy, and slopes of the sea surface.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами.The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings.
Фиг.1. Блок-схема буя для определения характеристик морских ветровых волн, которая включает модуль управления 1 с опционным блоком GPS, источник питания 2, корпус 3 буя, выдвижное якорное устройство 4, стабилизирующее устройство 5, выполненное в виде крыльев, 6 - шарниры, 7 - резиновые амортизаторы, 8 - узел крепления парашютной системы, 9 - электрохимический размыкатель, 10 - таймер, предназначенный для запуска источника питания 2, 11 - микродвигатель с редуктором 12, 13 - антенна спутникового канала связи системы GPS, демпфирующее устройство 14.Figure 1. A block diagram of a buoy for determining the characteristics of sea wind waves, which includes a control module 1 with an optional GPS unit, a power source 2, a
Фиг.2. Конструкция демпфирующего устройства. Демпфирующее устройство 14 состоит из насадки 15, снабженной четным количеством лепестков 16, закрепленных к корпусу 3 буя с помощью плоских пружин 17, причем нечетные лепестки закреплены с наклоном вверх, а четные лепестки закреплены с наклоном вниз.Figure 2. Damping device design. The damping device 14 consists of a
Фиг.3. Схема к определению параметров движения заданной точки буя. Корпус 3 буя, антенна 13 спутникового канала связи GPS.Figure 3. The scheme for determining the motion parameters of a given point of the buoy.
Буй для определения характеристик морских ветровых волн устанавливается на морскую поверхность с летательного аппарата, также как и в прототипе, что позволяет сократить время на установку множества таких устройств при выполнении широкоформатных исследований, например, при длительных исследованиях процессов на границе среды атмосфера - океан или при проведении изыскательских работ при сооружении морских гидротехнических объектов, включая морские терминалы газонефтяных месторождений. Для установки с летательного аппарата устройство снабжено узлом крепления парашютной системы, посредством которой осуществляется спуск буя на морскую поверхность. Антенна 13 спутникового канала связи системы GPS выполнена с линейной поляризацией в виде несимметричного полуволнового штыревого вибратора, обеспечивающего наилучшие энергетические характеристики излучения в области малых углов, с учетом ограничений по массогабаритным характеристикам и условиям эксплуатации буя.A buoy for determining the characteristics of sea wind waves is installed on the sea surface from an aircraft, as well as in the prototype, which reduces the time to install many of these devices when performing large-scale studies, for example, during long-term studies of processes at the interface between the atmosphere and the ocean or during survey work in the construction of offshore hydraulic facilities, including offshore gas and oil fields. For installation from an aircraft, the device is equipped with a mount unit for the parachute system, through which the buoy is launched to the sea surface. The
Для обеспечения требуемой вероятности безошибочного приема информационного сообщения с буя через транслятор (космический аппарат) на наземный приемный пункт, составляющей не менее 0,99 в условиях интерференционных замираний передаваемого сигнала, предусмотрено формирование пакетных сообщений, содержащих блок корректирующего кода и синхроблок, состоящий из синхропреамбулы для космического аппарата (транслятора) и синхропреамбулы для наземного пункта приема, обеспечивающий определение факта приема пакета, тактовую синхронизацию и оценку текущей достоверности побитного приема. Кроме того, применена кратная передача пакетных сообщений с длительностью, не превышающей средней длительности благоприятных для приема временных интервалов, с независимым приемом, мажоритарным сложением пакетов и восстановлением передаваемого сообщения буем на наземном пункте.To ensure the required probability of error-free reception of an information message from a buoy through a translator (spacecraft) to a ground-based receiving station of at least 0.99 in the conditions of interference fading of a transmitted signal, it is possible to generate packet messages containing a correction code block and a sync block consisting of a sync reamble for a spacecraft (translator) and synchro-preamble for a ground-based reception point, which determines the fact of receiving a packet, clock synchronization and sc GCC current bit-reception reliability. In addition, multiple transmission of packet messages with a duration not exceeding the average duration of time intervals favorable for reception was applied, with independent reception, majority addition of packets and restoration of the transmitted message by a buoy at a ground station.
Выполненная оценка вероятности безошибочного приема сообщения буя объемом 500 бит с учетом моделирования коэффициента передачи канала, рабочего диапазона углов места космического аппарата и волнения при скорости ветра от 6 до 10 м/с в зависимости от мощности радиоизлучения для кодовых конструкций, отличающихся корректирующим кодом, кратностью передачи пакетных сообщений для мажоритарной обработки и наличием или отсутствием перемежения символов корректирующего кода, показала, что для достижения требований достоверности приема сообщений в диапазоне углов места космического аппарата 15-45 градусов и кратности передачи пакета, равной 5, наибольшее время передачи сообщений, равное 21,6 с, достигается при использовании наиболее эффективного корректирующего кода БЧХ, а наименьшее время, равное 9,4 с, достигается при использовании простого кода Касахары, имеющего наибольшую относительную скорость передачи; минимальная мощность радиоизлучения, равная 3,5 Вт, достигается при использовании корректирующего кода БЧХ, а наибольшая, равная 29 Вт, достигается при использовании простого кода БЧХ.An estimate of the probability of error-free reception of a 500-bit buoy message taking into account the simulation of the channel transmission coefficient, the operating range of the spacecraft elevation angles and waves at a wind speed of 6 to 10 m / s depending on the radio emission power for code structures differing in a corrective code and transmission ratio batch messages for majority processing and the presence or absence of alternation of symbols of the correction code showed that to achieve the requirements of reliability of reception in the range of spacecraft elevation angles of 15-45 degrees and packet transmission ratio of 5, the longest message transmission time of 21.6 s is achieved using the most effective BCH correction code, and the smallest time of 9.4 s is achieved when using a simple Kasahara code having the highest relative bit rate; the minimum radio emission power, equal to 3.5 W, is achieved using the correcting BCH code, and the highest, equal to 29 W, is achieved using a simple BCH code.
Для контроля заливаемости морской волной антенны 13 и затенении космического аппарата при малых углах места и больших выемах воли в модуле управления 1 предусмотрено устройство контроля, включающее датчик тока в цепи оконечного каскада усилителя мощности передатчика буя с амплитудным модулятором на два режима работы: режим «большой мощности», используемый при передаче сообщения, и режим «малой мощности», используемый при ожидании благоприятных для передачи условий.To control the flooding of the
Стабилизирующее устройство, выполненное в виде крыльев 5, сочлененных с нижней частью корпуса при помощи резиновых амортизаторов 7, в сочетании с сигарообразным корпусом обеспечивают погашение нежелательных гидрометеорологических воздействий. Кроме того, во время гидрометеорологических воздействий на буй резиновые амортизаторы 7 сокращаются и растягиваются, совершая поступательное движение. Совершая поступательное движение, амортизаторы запускают генератор источника питания 2, что обеспечивает подзарядку аккумуляторных батарей источника питания 2. Якорное устройство 4 предназначено для удержания буя в вертикальном положении и уменьшения влияния ветрового дрейфа и дрейфа от волновых течений. Выполнение корпуса 3 устройства цельнометаллическим позволяем использовать его многократно и исключить как негативное воздействие морской воды, так и влияние внешних условий, которые в морских условиях непостоянны.The stabilizing device, made in the form of wings 5, articulated with the lower part of the body using rubber shock absorbers 7, in combination with a cigar-shaped body provides the repayment of unwanted hydrometeorological effects. In addition, during hydrometeorological impacts on the buoy, the rubber shock absorbers 7 contract and stretch, making a translational motion. Making translational motion, the shock absorbers start the generator of the power source 2, which provides recharging the batteries of the power source 2. Anchor device 4 is designed to hold the buoy in an upright position and reduce the influence of wind drift and drift from wave currents. The execution of the
Выполнение корпуса 3 устройства сигарообразной формы позволяет обеспечить равномерные колебания устройства при нахождении в морской воде.The execution of the
В качестве корпуса устройства измерения гидрометеорологических параметров могут быть использованы корпуса серийно выпускаемых морских сигнальных буев, что существенно может снизить затраты на изготовление буя.As the case of the device for measuring hydrometeorological parameters, the bodies of commercially available marine signal buoys can be used, which can significantly reduce the cost of manufacturing the buoy.
Программное обеспечение измерения параметров волнения позволяет реализовать определение параметров волнения (высота, период, частота, длина, скорость) с выделением низкочастотной части для описания крупномасштабных колебаний морской поверхности, используемой в дальнейшем при анализе квазизеркального отражения радиоволн методом Кирхгофа и высокочастотной части для описания мелкомасштабных колебаний морской поверхности (ветровая рябь), используемой в дальнейшем при анализе диффузного рассеяния радиоволн методом возмущений. В отличие от прототипа [9], в предлагаемом техническом решении, для демпфирования вертикальной качки в области резонанса корпус 3 снабжен демпфирующим устройством 14. Демпфирующее устройство 14 состоит из насадки 15, снабженной четным количеством лепестков 16, закрепленных к корпусу 3 буя с помощью плоских пружин 17, причем нечетные лепестки закреплены с наклоном вверх, а четные лепестки закреплены с наклоном вниз (фиг.2).The software for measuring wave parameters makes it possible to determine wave parameters (height, period, frequency, length, speed) with the allocation of the low-frequency part for describing large-scale oscillations of the sea surface, which is further used in the analysis of quasi-mirror reflection of radio waves by the Kirchhoff method and the high-frequency part for describing small-scale oscillations of the sea surface (wind ripple), which will be used later in the analysis of diffuse scattering of radio waves by the perturbation method. Unlike the prototype [9], in the proposed technical solution, for damping the pitching in the resonance region, the
Демпфирующее устройство 14 представляет собой насадку 15, устанавливаемую в подводной части буя на корпусе 3. Демпфирующим элементом являются лепестки 16, закрепленные к корпусу 3 буя посредством плоских пружин 17. Демпфирующее устройство 14 имеет четное число лепестков, причем нечетные лепестки закреплены с наклоном вверх, а четные с наклоном вниз.The damping device 14 is a
При вертикальной качке буя лепестки 16 будут раскрывайся, в результате чего увеличится сила демпфирования. Особенностью демпфирующею устройства 14 является то, что величина силы сопротивления, при вертикальных колебаниях буя, будет зависеть от частоты этих колебаний.In the vertical roll of the buoy, the
В отличие от прототипа [9] опционный блок GPS 1 содержит четырехканальный приемник спутниковых сигналов с возможностью одновременного измерения дельтапсевдодальностей до четырех искусственных спутников Земли, при этом приемник спутникового канала связи содержит навигационный фильтр для моделирования движения буя.In contrast to the prototype [9], the optional GPS unit 1 contains a four-channel receiver of satellite signals with the possibility of simultaneous measurement of delta-range from up to four artificial Earth satellites, while the receiver of the satellite communication channel contains a navigation filter for modeling the movement of the buoy.
Определение текущей скорости буя по сигналам СНС представляет собой довольно сложную задачу, особенность которой заключается в том, что по сигналам СНС удается измерить координаты точки буя, совмещенной с фазовым центром антенны (ФЦА) спутниковой навигационной аппаратуры, установленной на буе. Эта точка участвует в сложном поступательном и вращательном движении. Задача определения параметров движения буя может быть представлена следующим образом. Пусть буй (фиг.3) с центром качаний М, произвольно заданной точкой N и фиксированной точкой А, совмещенной с ФЦА, участвует в поступательном движении с линейной скоростью
Скорость точки М, положение которой неопределенно меняется, выразиться в виде разностей:
Из данного выражения получим значение для вектора скорости заданной точки буя:From this expression, we obtain the value for the velocity vector of the given point of the buoy:
Поскольку выражении (3) и (4) свободны от параметров движения и положения мгновенного центра качаний М, они могут быть использованы для пересчета измеренной по сигналам СНС информации в заданную точку.Since expressions (3) and (4) are free of motion parameters and the position of the instantaneous swing center M, they can be used to recalculate the information measured by the SNA signals at a given point.
Из выражения (2) следует, что для определения вектора скорости заданной точки буя по данным СНС дополнительно к
Из формулы (5) получим выражение, определяющее положение заданной точки буя:
Поскольку выражения (2) и (3) свободны от параметров движения и положения мгновенного центра качаний М, они могут быть использованы для пересчета измеренной по сигналам СНС информации в заданную точку.Since expressions (2) and (3) are free of motion parameters and the position of the instantaneous swing center M, they can be used to recalculate the information measured by the SNA signals at a given point.
Представив выражения (2) и (3) в проекциях на оси топоцентрической системы координат с началом в точке А, получим:
Методика расчета параметров движения морского объекта в условиях нерегулярной качки детально разработана в работах (Ривкин С.С. Определение линейных скоростей и ускорений качки корабля инерциальным методом. - Л..: ЦНИИ «Рубин», 1980. - 180 с. Сетевые спутниковые радионавигационные системы / B.C. Шибшевич, П.П. Дмитриев, Н.В. Иванцевич и др. - М.: Радио и связь, 1982 - 272 с.) и позволяет вычислить статистические характеристики погрешностей навигационных определений по сигналам СНС.The methodology for calculating the motion parameters of a marine object under irregular rolling conditions was developed in detail in (Rivkin S. S. Determination of linear velocities and accelerations of the ship’s rolling by the inertial method. - L ..: Central Research Institute “Rubin”, 1980. - 180 p. Networked satellite radio navigation systems / BC Shibshevich, P.P. Dmitriev, N.V. Ivantsevich et al. - M.: Radio and communications, 1982 - 272 p.) And allows you to calculate the statistical characteristics of the errors of navigation definitions from the SNA signals.
Чтобы исключить влияние отстояния точек А и N на точность определения составляющих вектора скорости перемещения заданной точки буя, в общем случае необходимо учитывать соответствующие члены в правых частях уравнений (7). В конкретном случае в связи с малыми размерениями буя этими величинами можно пренебречь.In order to exclude the influence of the distance of points A and N on the accuracy of determining the components of the velocity vector of a given point of a buoy, in the general case, it is necessary to take into account the corresponding terms in the right-hand sides of equations (7). In the specific case, due to the small dimensions of the buoy, these values can be neglected.
Учитывая малые размерения буя и равные соотношения величины антенны, определение координат места и составляющих скорости его движения целесообразно проводить по квазидальномерным или квазидоплеровским измерениям. Использование одновременных измерений дальности и радиальной скорости позволяет по такой выборке определить не только координаты, но и составляющие скорости движения буя. Для нахождения всех неизвестных параметров нет необходимости решать систему уравнений, так как используя метод декомпозиции при определенных условиях, можно упростить задачу и перейти к независимому решению двух уравнений, дающих, соответственно, координаты и составляющие вектора скорости буя. Условием применения декомпозиции является отсутствие откликов измеряемых величин на изменения некоторых из определяемых параметров. Известно, что при одномоментных измерениях составляющие скорости определяются только по доплеровским измерениям. В тоже время для орбит навигационных спутников системы ГЛОНАСС можно считать, что доплеровские измерения слабо откликаются на изменения координат, вследствие чего координаты определяются практически только по квазидальномерным измерениям. Следовательно, без потери точности обработку дальномерно-доплеровских измерений можно производить в два этапа. На первом этапе по результатам квазидоплеровских (разностно-доплеровских) измерений оценивают составляющие скорости его движения. На первом этапе могут быть использованы дальномерный, разностно-дальномерный и квазидальномерный алгоритмы (Бортовые устройства спутниковой радионавигации / Н.В. Кудрявцев, И.И. Мищенко, А.И. Волынкин и др. - М.: Транспорт, 1988 - 201 с)Given the small dimensions of the buoy and the equal ratios of the magnitude of the antenna, it is advisable to determine the coordinates of the place and the components of the speed of its movement using quasidaleric or quasi-Doppler measurements. The use of simultaneous measurements of range and radial velocity makes it possible to determine not only the coordinates, but also the components of the buoy speed from such a sample. To find all unknown parameters, it is not necessary to solve the system of equations, since using the decomposition method under certain conditions, we can simplify the problem and pass to the independent solution of two equations giving, respectively, the coordinates and components of the buoy velocity vector. The condition for applying the decomposition is the absence of responses of the measured quantities to changes in some of the determined parameters. It is known that in simultaneous measurements, the velocity components are determined only by Doppler measurements. At the same time, for the orbits of the navigation satellites of the GLONASS system, we can assume that Doppler measurements respond poorly to changes in coordinates, as a result of which the coordinates are determined almost exclusively from quasi-one-dimensional measurements. Therefore, without loss of accuracy, the processing of rangefinder-Doppler measurements can be performed in two stages. At the first stage, the components of its speed are estimated based on the results of quasi-Doppler (difference-Doppler) measurements. At the first stage, ranging, difference-ranging and quasi-ranging algorithms can be used (On-board devices of satellite radio navigation / N.V. Kudryavtsev, I.I. Mishchenko, A.I. Volynkin, etc. - M .: Transport, 1988 - 201 s )
На втором этапе оценка составляющих скорости волномерного буя сводится к решению следующих уравнений:At the second stage, the estimation of the components of the wave-buoy velocity is reduced to solving the following equations:
- при доплеровских измерениях
- при разностно-доплеровских измерениях
при квазидоплеровских измерениях
где δrf - поправка радиальной скорости за счет расхождения частот генераторов приемника буя и спутника.where δr f is the correction of the radial velocity due to the discrepancy between the frequencies of the generators of the receiver of the buoy and satellite.
Системы уравнений (8-10) относительно составляющих скоростей x, y, z линейные, и способы их решения очевидны.The systems of equations (8-10) with respect to the component velocities x, y, z are linear, and methods for solving them are obvious.
В конкретной реализации заявляемого технического решения, ввиду того, что измерения псевдодальностей до четырех спутников выполняются четырехканальным приемником, то применен следующий алгоритм:In a specific implementation of the claimed technical solution, since the pseudorange measurements of up to four satellites are performed by a four-channel receiver, the following algorithm is applied:
При этом, измеренные псевдодальности можно отнести к единому моменту времени, поэтому однократная засечка четырех псевдодальностей позволяет зафиксировать мгновенное пространственное положение буя. Точность определения мгновенных координат не зависит от динамики буя, тем не менее уточнение этих координат за счет сглаживания быстро флуктуирующих погрешностей измерений может быть осуществлено только при наличии информации о характере траектории буя, позволяющей осуществить счисление его координат в промежутках между измерениями псевдодальностей. Знание траектории движения буя (его динамики) необходимо для выработки текущих значений таких важных навигационных параметров, как составляющие вектора его скорости, в конкретной реализации предлагаемого технического решения, такая информация может быть получена с помощью математической модели, описывающей динамику буя. Для этого, в приемнике применен навигационный фильтр для моделирования движения буя. В качестве такого фильтра использован дискретный фильтр Калмана (Зайцев А.В., Резниченко В.И. Определение путевой скорости корабля по сигналам среднеорбитной космической навигационной системы // Записки по гидрографии. - 1982 - №208а. - с.62-64), который построен на основе следующих моделей динамики буя и измерений:Moreover, the measured pseudorange can be attributed to a single point in time, so a single notch of four pseudorange allows you to fix the instantaneous spatial position of the buoy. The accuracy of determining the instantaneous coordinates does not depend on the dynamics of the buoy, nevertheless, the refinement of these coordinates due to smoothing out quickly fluctuating measurement errors can be carried out only if there is information about the nature of the trajectory of the buoy, allowing the calculation of its coordinates in the intervals between pseudorange measurements. Knowledge of the trajectory of the buoy (its dynamics) is necessary to develop the current values of such important navigation parameters as the components of its velocity vector in a specific implementation of the proposed technical solution, such information can be obtained using a mathematical model that describes the dynamics of the buoy. For this, a navigation filter is used in the receiver to simulate the movement of the buoy. A discrete Kalman filter was used as such a filter (Zaitsev A.V., Reznichenko V.I. Determination of the ship's ship speed from the signals of the medium-orbit space navigation system // Notes on Hydrography. - 1982 - No. 208a. - p. 62-64), which is built on the basis of the following models of buoy dynamics and measurements:
где Xk - вектор состояния;where X k is the state vector;
Фk - матрица перехода;Ф k - transition matrix;
Hk - матрица частных производных измерений;H k - matrix of partial derivatives of measurements;
Zk - вектор измерений;Z k is the vector of measurements;
Wk - вектор возмущений (шумов) динамики буя;W k is the disturbance (noise) vector of the buoy dynamics;
Uk - вектор шумов измерений.U k is the vector of measurement noise.
Движение буя моделируется динамической системой, возбуждаемой шумами. Переменные дифференциальных уравнений, описывающих эту систему, образуют вектор состояния Xk. Кроме этих переменных, в фильтре моделируются некоторые «мешающие» параметры - систематические погрешности измерений псевдодальности и псевдоскорости, которые также включаются в вектор состояния.The movement of the buoy is modeled by a dynamic system excited by noise. The variables of the differential equations describing this system form the state vector X k . In addition to these variables, some “interfering” parameters are modeled in the filter - systematic errors of measurements of pseudorange and pseudo-velocity, which are also included in the state vector.
Для буя в вектор измерений Z, помимо псевдодальностей, включается дельтапсевдодальности, которые по существу представляют собой результаты интегрирования доплеровского смещения частоты на конечном интервале Δt=ti+1-ti. Если просуммировать на интервале tn-t0 дельтапсевдодальности, полученные интегрированием доплеровской частоты с погрешностью εi в последовательные моменты времени ti получим приращение дальности на интервале с погрешностью
. Дисперсия этой суммы:
Погрешности соседних измерений доплеровских интегралов коррелированны с коэффициентом - 0,5:The errors of neighboring measurements of Doppler integrals are correlated with a coefficient of 0.5:
ТогдаThen
Таким образом, среднеквадратическая погрешность приращения дальности доплеровским методом не зависит от длительности интервала интегрирования и от разбиения этого интервала на части. Последнее обстоятельство позволяет при непрерывных измерениях дельтапсевдодальностей до четырех спутников, исключив систематическую погрешность эталона частоты приемного устройства буя, построить траекторию его движения независимо от его динамики.Thus, the standard error of the range increment by the Doppler method does not depend on the duration of the integration interval and on dividing this interval into parts. The latter circumstance allows for continuous measurements of delta-range-to-four satellites, eliminating the systematic error of the frequency standard of the buoy receiving device, to build the trajectory of its movement, regardless of its dynamics.
Промышленная реализация заявляемого технического решения может быть осуществлена путем применения серийно выпускаемых измерительных датчиков, узлов и элементов, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию патентоспособности «промышленная применимость».Industrial implementation of the claimed technical solution can be carried out by using commercially available measuring sensors, components and elements, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the patentability condition “industrial applicability”.
Таким образом, новые отличительные признаки заявленного изобретения обеспечивают достижение технического результата, заключающегося в повышении точности измерения гидрометеорологических параметров.Thus, the new distinguishing features of the claimed invention ensure the achievement of the technical result, which consists in increasing the accuracy of the measurement of hydrometeorological parameters.
Источники информацииInformation sources
1. Авторское свидетельство SU №1280321, 30.12.1986.1. Copyright certificate SU No. 1280321, 12/30/1986.
2. Авторское свидетельство SU №1280320, 30.12.1986.2. Copyright certificate SU No. 1280320, 12.30.1986.
3. Патент SU №1712784, 15.02.1992.3. Patent SU No. 1712784, 02.15.1992.
4. Патент JP 60107490, 12.06.1985.4. Patent JP 60107490, 06/12/1985.
5. Патент RU 2328757, 10.07.2008.5. Patent RU 2328757, July 10, 2008.
6. Патент RU №2328757 C2, 10.07.2008.6. Patent RU No. 2238757 C2, 07/10/2008.
7. Патент RU №2254600 C1, 20.06.2005.7. Patent RU No. 2254600 C1, 06/20/2005.
8. Патент US №4220044 A1, 02.09.1980.8. US patent No. 42220044 A1, 09/02/1980.
9. Патент RU №2432589, 27.10.2011.9. Patent RU No. 2432589, 10.27.2011.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011154698/28A RU2490679C1 (en) | 2011-12-30 | 2011-12-30 | Buoy for determining characteristics of sea waves |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011154698/28A RU2490679C1 (en) | 2011-12-30 | 2011-12-30 | Buoy for determining characteristics of sea waves |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2490679C1 true RU2490679C1 (en) | 2013-08-20 |
Family
ID=49162965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011154698/28A RU2490679C1 (en) | 2011-12-30 | 2011-12-30 | Buoy for determining characteristics of sea waves |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2490679C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2561229C1 (en) * | 2014-04-17 | 2015-08-27 | Владимир Васильевич Чернявец | Buoy for determination of characteristics of sea wind waves |
RU2631965C1 (en) * | 2016-09-19 | 2017-09-29 | Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Pitch-roll buoy with inertial measuring unit based on micromechanical sensors |
RU177210U1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-02-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный гидрометеорологический университет" | Compact buoy for measuring the statistical characteristics of short surface waves on the sea surface |
RU188357U1 (en) * | 2018-01-31 | 2019-04-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный гидрометеорологический университет" | Drifting waveographic complex for measuring the parameters of short wind waves on the sea surface |
CN110435821A (en) * | 2019-08-15 | 2019-11-12 | 青岛海研电子有限公司 | A kind of wave buoy vibration compensation device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4220044A (en) * | 1979-05-02 | 1980-09-02 | Environmental Devices Corporation | Wave measuring buoy |
SU1280321A1 (en) * | 1985-05-20 | 1986-12-30 | Предприятие П/Я Г-4126 | Device for measuring parameters of internal waves |
RU2254600C1 (en) * | 2004-03-10 | 2005-06-20 | Аносов Виктор Сергеевич | Method and device for conducting timely research of atmosphere, earth surface and ocean |
RU2328757C2 (en) * | 2006-09-04 | 2008-07-10 | Рудольф Александрович Балакин | Device for determining characteristics of sea wind-driven waves |
RU2432589C1 (en) * | 2010-01-28 | 2011-10-27 | Сергей Борисович Курсин | Device for determining characteristics of sea wind waves |
-
2011
- 2011-12-30 RU RU2011154698/28A patent/RU2490679C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4220044A (en) * | 1979-05-02 | 1980-09-02 | Environmental Devices Corporation | Wave measuring buoy |
SU1280321A1 (en) * | 1985-05-20 | 1986-12-30 | Предприятие П/Я Г-4126 | Device for measuring parameters of internal waves |
RU2254600C1 (en) * | 2004-03-10 | 2005-06-20 | Аносов Виктор Сергеевич | Method and device for conducting timely research of atmosphere, earth surface and ocean |
RU2328757C2 (en) * | 2006-09-04 | 2008-07-10 | Рудольф Александрович Балакин | Device for determining characteristics of sea wind-driven waves |
RU2432589C1 (en) * | 2010-01-28 | 2011-10-27 | Сергей Борисович Курсин | Device for determining characteristics of sea wind waves |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2561229C1 (en) * | 2014-04-17 | 2015-08-27 | Владимир Васильевич Чернявец | Buoy for determination of characteristics of sea wind waves |
RU2631965C1 (en) * | 2016-09-19 | 2017-09-29 | Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Pitch-roll buoy with inertial measuring unit based on micromechanical sensors |
RU177210U1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-02-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный гидрометеорологический университет" | Compact buoy for measuring the statistical characteristics of short surface waves on the sea surface |
RU188357U1 (en) * | 2018-01-31 | 2019-04-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный гидрометеорологический университет" | Drifting waveographic complex for measuring the parameters of short wind waves on the sea surface |
CN110435821A (en) * | 2019-08-15 | 2019-11-12 | 青岛海研电子有限公司 | A kind of wave buoy vibration compensation device |
CN110435821B (en) * | 2019-08-15 | 2021-03-12 | 青岛海研电子有限公司 | Wave buoy vibration compensation device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3532867B1 (en) | Offshore gnss reference station apparatus, offshore gnss positioning system, and method of generating positioning reference data offshore | |
US7391674B2 (en) | Methods and systems for determining orientation of seismic cable apparatus | |
US20220155069A1 (en) | System and method for wave prediction | |
US9719788B2 (en) | Determining spatial orientation information of a body from multiple electromagnetic signals | |
RU2490679C1 (en) | Buoy for determining characteristics of sea waves | |
US20080094940A1 (en) | System and method for measuring wave directional spectrum and wave height | |
CN109029460B (en) | Air navigation aid, system and device of the deep-sea vehicle to monitor surface platform ranging | |
CN107664758B (en) | Deep sea navigation positioning system and method based on long baseline or ultra-short baseline networking | |
CN110703203A (en) | Underwater pulsed sound positioning system based on multi-acoustic wave glider | |
CN110294080B (en) | Method for realizing underwater accurate operation by using ultra-short baseline | |
CN112684207B (en) | ADCP (advanced digital control Performance) speed estimation and correction algorithm for deep submersible vehicle | |
RU2561229C1 (en) | Buoy for determination of characteristics of sea wind waves | |
ES2725629T3 (en) | Procedure for calculating the surface speed of at least one vessel and procedure for deduction of each vector derives at any point in the trajectory of said vessel | |
JP2008039691A (en) | Carrier-wave phase type position measuring instrument | |
JP5077054B2 (en) | Mobile positioning system | |
JP2005083998A (en) | Gps ocean wave measuring method | |
Marreiros | Kinematic GNSS precise point positioning: application to marine platforms | |
Busse et al. | Assessment of underwater positioning accuracy of acoustic modems using real-time kinematic gnss | |
CN107255810B (en) | Course error compensation method based on single-beacon ranging and positioning double-precision weighted fusion | |
JP2005241441A (en) | Mobile on-water wind observation system | |
CN112147578B (en) | High-precision deep water transmitting array and multi-element vertical receiving array element positioning system and method | |
Wang et al. | Measurement error analysis of multibeam echosounder system mounted on the deep-sea autonomous underwater vehicle | |
RU2282217C1 (en) | Method of determining comprehensive data on ocean condition | |
Zhang et al. | SINS/DVL/LBL interactive aiding positioning technology based on AUV | |
Watanabe et al. | Conceptual design of navigation of an AUV for Monitoring CCS site at deep sea bottom |