RU2573626C1 - Способ съемки рельефа дна акватории и эхолот для его осуществления - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области гидрографии и может быть использовано для изучения поля рельефа дна в Мировом океане в целях навигационного гидрографического обеспечения флота и народного хозяйства. Способ съемки рельефа дна акватории, согласно изобретению, включает вождение судна, на котором установлен эхолот, по запланированным галсам, излучение гидроакустических сигналов в сторону дна, прием отраженных от поверхности дна этих сигналов эхолотом, измерение расстояния гидроакустическим путем от приемоизлучающей антенны эхолота до места отражающей поверхности дна акватории, определение геодезических координат приемоизлучающей антенны эхолота, измерение параметров бортовой и вертикальной качек истинного курса, скорости движения судна, в начале каждого галса и в конце проходят судном через место расположения опорного гидрографического пункта (ОГП) с известными глубиной и его геодезическими координатами, измеренные в моменты прохода через ОГП, и ее геодезические координаты фиксируются, а истинные значения глубин и их геодезические координаты в пунктах, расположенных вдоль галса, определяют вычислительным путем по установленным новым формулам, приведенным в описании изобретения. Эхолот для осуществления данного способа съемки рельефа дна акватории содержит приемоизлучающую антенну, передающий блок, приемоизмерительный блок, блок управления, а также введенный блок автоматического определения истинных глубин и их геодезических координат, свободных от случайных и систематических погрешностей, вычислительным путем по установленным формулам, и регистратор, при этом выход определяющего и вход приемоизмерительного блоков соединены соответственно через блок управления с входом приемоизлучающей антенны, а выходы приемоизмерительного блока и навигационного комплекса через блок управления соединены с входом блока автоматического определения истинных глубин и их геодезических координат, свободных от случайных и систематических погрешностей, выход которого соединен с входом регистратора. Технический результат: обеспечение автоматического исключения случайных систематических погрешностей при съёмке дна акватории эхолотом. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к области гидрографии, в частности к способу и устройству съемки рельефа дна акватории, и может быть использовано для изучения поля рельефа дна в Мировом океане в целях навигационно-гидрографического обеспечения флота и народного хозяйства.

Известен способ съемки рельефа дна акватории (Баландин Л.А. и др. Средства и методы топографической съемки шельфа. М.: Недра. - с. 92.97 [1]), включающий вождение съемочного судна, на котором установлен эхолот, по запланированным галсам, излучение гидроакустических сигналов в сторону дна, прием отраженных от дна этих сигналов, измерение расстояний гидроакустическим путем от приемоизлучающей антенны эхолота до мест отражений этих сигналов эхолотом, определение координат приемоизлучающей антенны эхолота, измерение параметров бортовой и вертикальной качек, истинного курса, скорости судна, определение по полученным данным истинных значений глубин и их геодезических координат с последующей их регистрацией.

Известен [1] также эхолот для осуществления данного способа, содержащий приемоизлучающую антенну, расположенную на заданном горизонте в днище судна, передающий и приемоизмерительный блоки, блок управления, блок определения искомых значений глубин акватории и их геодезических координат и регистратор, при этом выход передающего и вход приемоизмерительного блоков соединены через блок управления с входами приемоизлучающей антенны, а также выходы приемоизмерительного блока навигационного комплекса судна через блок управления подключены к входу блока определения искомых глубин акватории и их геодезических координат, выход, которого соединен с входом регистратора.

Недостатки известного способа съемки рельефа дна акватории и эхолота для его осуществления ([1]) заключаются в сложности осуществления способа и низкой точности эхолота при использовании их в условиях бортовой и вертикальной качки судна, проседанием судна на мелководье, а также колебанием уровня на акватории, обусловленным приливоотливными явлениями и за счет пространственной и временной изменчивости скорости и временной изменчивости скорости распространения звука в воде на акватории (Коломийчук Н.Д. Гидрография. ГУНиО МО. 1988. - с. 257 [2]).

Кроме того, сложность использования известного способа и эхолота обусловлена необходимостью выполнения измерений и вычислений, связанных с определением поправок за отклонение действительной средней скорости звука в воде от используемой в вычислениях расчетных значений средней скорости звука в воде для акустического канала эхолота.

Действительную скорость звука в воде определяют на акватории косвенным путем по измеренным значениям температуры, солености и плотности морской воды на принятых в практике стандартных горизонтах по глубине или путем непосредственного измерения скорости звука в равномерно распределенных местах по всей площади акватории.

Ввиду того что требуемая достоверность определения средней скорости звука в воде расчетным путем достигается только в локальной пространственной области, в которой измеряется температура, соленость и плотность морской воды, то точность съемки рельефа дна акватории в конечном итоге отягощается систематической погрешностью, обусловленной влиянием мелкомасштабной и крупномасштабной изменчивости во время ветрового перемещения и турбулентности, внутренних волн, подводных течений.

Эта погрешность может достигать 3% от измеряемой глубины [2].

При использовании известного способа и эхолота имеют место систематические погрешности, вызванные изменением осадки судна за расход воды и топлива и за проседание судна на мелководье на акватории, которая может достигать 0,29 м [2].

Допустимая погрешность определения глубин до 10 м определяется величиной 0,1 м [2].

При использовании данных способа и эхолота для исключения случайных погрешностей определения глубины, обусловленной бортовой качкой, используют гировертикаль, а для исключения случайных погрешностей определения глубин за вертикальное перемещение судна, обусловленные волнением, проседанием судна на мелководье при его движении, используют акселерометры с вертикальной осью чувствительности [2].

Для исключения систематической погрешности определения глубины акватории, обусловленной наличием на акватории приливов и отливов воды, используют информацию временных или постоянных уровенных постов наблюдения за колебанием уровня на акватории [2].

При использовании известных способа и эхолота применение дополнительных технических средств обуславливает сложность, трудоемкость и неавтономность процесса определения глубин с требуемой точностью.

Задачей предлагаемого технического решения является расширение функциональных возможностей известного способа съемки рельефа дна акватории и эхолота для его осуществления путем обеспечения автоматического исключения случайных и систематических погрешностей при измерении глубин и определении их геодезических координат с требуемой точностью в процессе съемки рельефа дна акватории.

Поставленная задача достигается тем, что в способе съемки рельефа дна акватории, включающем вождение судна, на котором установлен эхолот, по запланированным галсам, излучение гидроакустических сигналов в сторону судна, прием отраженных от поверхности дна этих сигналов эхолотом, определение геодезических координат приемоизлучающей антенны эхолота, измерение параметров бортовой и вертикальной качек, истинного курса, скорость движения судна, определение по полученным данным истинных значений глубин и их геодезических координат с последующей их регистрацией, в отличие от прототипа в начале каждого галса и в конце проходят судном место расположения опорного гидрографического пункта с известными глубиной и его геодезическими координатами, измеренные в моменты прохода над пунктом глубина Z_измi и ее геодезические координаты фиксируются, вычисляют приращения ΔZ_πi, Δφ_пi, Δλ_пi смежных глубин Z_измi и z_измi+1 смежных гидрографических координат φ_i, φ_i+1 и λ_i, λ_i+1 соответственно, а истинные значения глубин Ζ_i+1 и их геодезические координаты φ_i+1, λ_i+1 в пунктах, расположенных вдоль галса, определяют по формулам:

где i=1, 2, …, n - порядковый номер расчетных значений выбранных глубин Ζ_i+1 и их географических координат φ_i+1, λ_i+1 в пунктах, расположенных на съемочном галсе;

Z_ОА(B), φ_OA(Β), λ_OA(B) - эталонные геодезические координаты и эталонные глубины опорных пунктов А и В, измеренные эталонными техническими средствами соответственно;

k, n - число выбранных расчетных значений Ζ_i+1 и их геодезических координат φ_i+1, λ_i+1 на отрезке съемочного галса, ограниченного опорными пунктами А или В и массивом измерений Ε и опорными пунктами А и В соответственно;

$$\Delta Z_{M_i}$$

, $$\Delta {\varphi }_{M_i}$$

, $$\Delta {\lambda }_{M_i}$$

- приращения смежных географических координат $${\varphi }_{M_i}$$

, $${\varphi }_{M_i+1}$$

, $${\lambda }_{M_i}$$

, $${\lambda }_{M_{i+1}}$$

и смежных глубин $$Z_{M_i}$$

и $$Z_{M_{i+1}}$$

соответственно, определяют по формулам:

$$f\Delta {\varphi }_{M_i}$$

, $$f\Delta {\lambda }_{M_i}$$

, $$f\Delta Z_{M_i}$$

- поправки к искомым $${\varphi }_{M_i}$$

, $${\lambda }_{M_i}$$

, $$Z_{M_i}$$

соответственно определяют по формулам:

где географические координаты места отражения гидроакустического сигнала от поверхности дна it отсчета определяют по следующим формулам:

где $${\varphi }_{A_i}$$

, $${\lambda }_{A_i}$$

- значения координат антенны бортового навигационного комплекса;

Μ, N - радиусы кривизны эллипсоида в меридиональном и нормальном сечениях соответственно;

$$\Delta x_{s_i}$$

, $$\Delta y_{s_i}$$

- поправки к координатам, обусловленные наличием бортовой и килевой

качек судна при его движении в направлении истинного курса ИKi, вычисляют по формулам:

где Z_эi - расстояние до дна, измеренное эхолотом;

α - угол между продольной осью судна и проекцией гидроакустического луча эхолота на горизонтальную плоскость;

γ - угол между диагональной плоскостью судна и проекцией направления луча на вертикальную плоскость;

при этом углы α и γ определяются местом и точностью установки приемоизлучающей антенны эхолота на судне и остаются неизменными до следующей остановки антенны эхолота, их значения определяются заранее и вносятся в программную память навигационного комплекса, при этом навигационным комплексом также определяют скорость, курс, координаты, углы бортовой и килевой качки судна (Δγ_δi, Δγ_ki), поправки к координатам x_i, y_i, за отличие координат антенны спутниковой навигационной системы навигационного комплекса от места расположения приемоизлучающей антенны эхолота соответственно (Δx_αi, Δy_αi, определяют по формулам:

где x, y, h - относительные координаты между приемоизлучающей антенной эхолота и антенной навигационного комплекса, причем эти координаты остаются постоянными;

Δx_ti, Δy_ti - поправки к координатам x_i, y_i за отличие времени измерения параметров эхолотом t_ZMi и бортовым навигационным комплексом t_Ki:

где Δti=(t_ZMi-t_Ki) - разность времени измерения эхолотом и бортовым навигационным комплексом;

υ_i - скорость движения судна в i-м отсчете, определенная навигационным комплексом;

глубину места отражения гидроакустического сигнала Z_Mi для i-го результата измерений Z_Эi с учетом бортовой, килевой и вертикальной качки судна, а также разновременностью измерений параметров качки и расстояния до дна определяют по формуле:

где Δt_i - поправка к глубине места отражения гидроакустического сигнала, обусловленная разновременностью измерений эхолота и бортового навигационного комплекса.

Поставленная цель достигается также тем, что эхолот для осуществления заявленного способа содержит приемоизлучающую систему, передающий блок, приемоизмерительный блок, блок управления, блок определения истинных значений глубин и их геодезических координат на акватории и регистратор, при этом выход передающего и вход приемоизмерительного блоков соединены соответственно через блок управления с входом и выходом приемоизлучающей антенны, а также выходы приемоизмерительного блока и навигационного комплекса судна через блок управления соединены к входу введенного блока определения истинных глубин акватории и их геодезических координат, свободных от случайных математических погрешностей, выход которого соединен с входом регистратора.

Пример осуществления заявленного способа.

На фиг. 1 схематически изображен заявленный способ.

На фиг. 2 изображена структурная схема эхолота для осуществления заявленного способа.

Эхолот для осуществления заявленного способа содержит (фиг. 2):

приемоизлучающую систему - 1, передающий блок - 2, приемоизмерительный блок - 3, блок управления - 4, введенный блок определения истинных значений глубин и их геодезических координат, свободных от систематических погрешностей на акватории - 5, и регистратор - 6, при этом выход передающего блока - 2 и вход приемоизмерительного блока - 3 соединены соответственно через блок управления - 4 с входом и выходом приемоизлучающей антенны - 1, а также выходы приемоизмерительного блока - 3 и навигационного комплекса судна через блок управления - 4 соединены с входом введенного блока - 5 автоматического определения истинных глубин акватории и их геодезических координат свободных от случайных систематических погрешностей, выход которого соединен с входом регистратора - 6.

Заявленный способ съемки рельефа дна акватории реализуется заявленным многолучевым эхолотом следующим образом.

На акватории съемки заблаговременно оборудуют в заданном месте (местах) один опорный гидрографический пункт (ОГП) или два ОГП, в местах расположения которых устанавливают, например, существующие пассивные или активные акустические отражатели, и известными [1] высокоточными методами определяют глубину (относительно нуля глубин) в местах расположения ОГП и их геодезические координаты.

Вначале каждого галса и в конце его проходят судном через место расположения ОГП и измеряют в этот момент глубину и ее геодезические координаты заявленным эхолотом и их фиксируют.

Во время прохождения судна вдоль каждого галса по командным управляющим импульсам, выработанным блоком управления - 4, в передающем блоке - 2 осуществляется формирование гидроакустического импульса и излучение его приемоизлучающей системой - 1 в сторону поверхности дна, а также прием и преобразование в электрическую форму отраженных дном акустических сигналов, которые поступают на вход приемоизмерительного блока - 3, в котором вырабатываются электрические сигналы, пропорциональные временным задержкам прихода отраженных от поверхности дна гидрографических сигналов, по которым определяются глубины z_эi от приемоизлучающей антенны - 1 до места отражения сигнала от поверхности дна акватории и время t_эi определения глубины z_эi, которые поступают в блок - 5 автоматического определения истинных глубин акватории и их геодезических координат, свободных от случайных систематических погрешностей на акватории.

По управляющим импульсам, выработанным блоком управления - 4, от навигационного комплекса судна поступают в блок - 5 гидрографические координаты антенны - 7 навигационного комплекса, координаты Δγ_δi Δγ_ki, Δh_ki, бортовой, килевой и вертикальной качки соответственно; истинный курс судна ИК_i и скорость υ_i движения судна относительно дна время измерений t_ki навигационным комплексом данных параметров для обработки информации.

В результате обработки указанной поступающей информации в блоке - 5 определяются истинные глубины z_i+1 в местах отражения гидроакустического сигнала от поверхности дна акватории и их истинные гидрографические координаты φ_i+1, λ_i+1, которые поступают на вход регистратором - 6 для документирования полученных результатов. Передающий - 2 и приемоизмерительный - 3 блоки могут быть выполнены на базе ЭВМ типа PC/AT или в виде серийного микропроцессора.

Блок управления - 4 может быть выполнен на базе ЭВМ типа IBM PC/AT или в виде серийного микропроцессора.

Блок-5 автоматического определения истинных глубин акватории и их геодезических координат, свободных от случайных систематических погрешностей, может быть выполнен на основе ЭВМ PC/AT фирмы IBM со специальным программным обеспечением.

Предложенное техническое решение является новым, поскольку обеспечивает получение данных для исключения вычислительным путем случайных и систематических погрешностей, имеющих место при измерении глубин и их геодезических координат с эхолотом с требуемой точностью по всему диапазону глубин на акватории съемки.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, так как для его реализации могут быть использованы стандартное оборудование и приспособления, используемые для изготовления морских приборов и технических средств, а также существующие навигационные и гидрографические технические средства.

Анализ формул (1), (2), (3) показывает, что если принять гипотезу, что слагаемые под знаком суммы в правых частях не отягощены постоянными и периодически изменяемыми системами галсами погрешностями, поскольку в приращениях данные погрешности практически исключаются, а включают лишь случайные погрешности, которые малы по величине и имеют разные знаки, то при большом количестве измерений все указанные суммы будут стремиться к нулю. Следовательно, погрешность определения глубин и их координат будут определяться погрешностями геодезических координат и глубин в ОГП.

Геодезические координаты в ОГП могут быть определены путем использования высокочастотных РНС типа «Грас» или спутниковой навигационной системы типа «ГЛОНАС» или типа «GPS» в дифференциальном режиме работы, которая обеспечивает точность 0,1 м.

Глубина места нахождения на поверхности дна ОГП может быть определена, например, по местам на мерном тросе с грузом при его вертикальном положении. Минимальная цена деления на маркированном тросе не превышает 5 см, следовательно, погрешность глубины измерения мерным тросом не будет превышать 5 см.

Технико-экономическая эффективность заявленного способа съемки рельефа дна акватории и эхолота заключается в том, что обеспечивается автоматическое исключение указанных выше случайных и систематических погрешностей, имеющих место при съемке рельефа дна акватории эхолотом с требуемой точностью в процессе съемки рельефа дна акватории.

Источники информации

1. Баландин Л.А. и др. Средства и методы топографической съемки шельфа. М.: Недра. - с. 92,97.

2. Коломийчук Н.Д. Гидрография. ГУН и ОМО. 1988. - с. 257.

Claims (2)

1. Способ съемки рельефа дна акватории, включающий вождение судна, на котором установлен эхолот, по запланированным галсам, излучение гидрографических сигналов в сторону дна, прием отраженных от поверхности дна этих сигналов эхолотом, определение расстояния гидроакустических систем от приемоизлучающей антенны эхолота до места отражающей поверхности дна акватории, определение геодезических координат приемоизлучающей антенны эхолота, измерение параметров бортовой и вертикальной качек, истинного курса, скорости движения судна, определение по полученным данным истинных значений глубин и их геодезических координат с последующей их регистрацией, отличающийся тем, что в начале каждого галса и в конце проходят судном через место расположения опорного гидрографического пункта с известными глубиной и его геодезическими координатами, измеренные в моменты прохода глубина и ее геодезические координаты фиксируются, а истинные значения глубин z_i+1 и их геодезические координаты φ_i+1, λ_i+1 в пунктах, расположенных вдоль галса, определяют вычислительным путем по формулам:
$$\begin{array}{c}{z}_{i+1}=z_{0}A(B)+{\displaystyle \sum _{i=1}^K\Delta z_{M_i}-f\Delta z_{M_i},}\\ {\varphi }_{i+1}={\varphi }_{0}A(B)+{\displaystyle \sum _{i=1}^K\Delta {\varphi }_{M_i}-f\Delta {\varphi }_{M_i},}\\ {\lambda }_{i+1}={\lambda }_{0}A(B)+{\displaystyle \sum _{i=1}^K\Delta {\lambda }_{M_i}-f\Delta {\lambda }_{M_i},}\end{array}\}$$

где z₀A(B), φ₀A(B), λ₀A(B) - эталонные геодезические координаты и эталонные глубины опорных пунктов A и B, измеренные эталонными техническими средствами соответственно;
$$\Delta z_{M_i}$$

, $$\Delta {\varphi }_{M_i}$$

, $$\Delta {\lambda }_{M_i}$$

- приращения смежных глубин $$z_{M_i}$$

и $$z_{M_i+1}$$

смежных гидрографических координат $${\varphi }_{M_i}$$

, $${\varphi }_{M+1_i}$$

и $${\lambda }_{M_i}$$

, $${\lambda }_{M_i+1}$$

соответственно определяют по формулам:
$$\begin{array}{c}\Delta z_{M_i}=z_{M_i}-z_{M_i+1},\\ \Delta {\varphi }_{M_i}={\varphi }_{M_i}-{\varphi }_{M_i+1},\\ \Delta {\lambda }_{M_i}={\lambda }_{M_i}-{\lambda }_{M_i+1},\end{array}\}$$

$$f\Delta z_{M_i}$$

, $$f\Delta {\varphi }_{M_i}$$

, $$f\Delta {\lambda }_{M_i}$$

- поправки к искомым $$z_{M_i}$$

, $${\varphi }_{M_i}$$

, $${\lambda }_{M_i}$$

соответственно определяемые по формулам:
$$f\Delta z_{M_i}=\frac{\left[{\displaystyle \sum _{i=1}^n\Delta z_{M_i}-(z_{0}B(A)-z_{0}A(B))}\right]\cdot \left|{\displaystyle \sum _{i=1}^K{z}_{M_i}}\right|}{{\displaystyle \sum _{i=1}^{n}z{M}_i}}$$

,
$$f\Delta {\varphi }_{M_i}=\frac{\left[{\displaystyle \sum _{i=1}^n\Delta {\varphi }_{M_i}-({\varphi }_{0}B(A)-{\varphi }_{0}A(B))}\right]\cdot \left|{\displaystyle \sum _{i=1}^K{\varphi }_{M_i}}\right|}{{\displaystyle \sum _{i=1}^n\varphi M_i}}$$

,
$$f\Delta {\lambda }_{M_i}=\frac{\left[{\displaystyle \sum _{i=1}^n\Delta {\lambda }_{M_i}-({\lambda }_{0}B(A)-{\lambda }_{0}A(B))}\right]\cdot \left|{\displaystyle \sum _{i=1}^K{\lambda }_{M_i}}\right|}{{\displaystyle \sum _{i=1}^n\lambda M_i}}$$

географические координаты места отражения гидроакустического сигнала от поверхности дна i отсчета определяют по формулам
$$\begin{array}{c}{\varphi }_{M_i}={\varphi }_A+\frac{\left(\Delta y_{S_i}+\Delta y_{a_i}+\Delta y_{t_i}\right)}{M},\\ {\lambda }_{M_i}={\lambda }_A+\frac{\left(\Delta x_{S_i}+\Delta x_{a_i}+\Delta x_{t_i}\right)}{N\cdot Cos\varphi M_i}\end{array}\}$$

где $${\varphi }_{A_i}$$

, $${\lambda }_{A_i}$$

- значения координат антенны бортового навигационного комплекса,
M, N - радиусы кривизны эллипсоида в меридиональном и нормальном сечениях соответственно;
$$\Delta x_{S_i}$$

, $$\Delta y_{S_i}$$

- поправки к координатам x_i, y_i, обусловленные наличием бортовой и килевой качек судна при его движении в направлении истинного курса ИК_i, вычисляют по формулам:
$$\begin{array}{c}\Delta x_{S_i}=-z_{Э}{}_i\cdot Cos(И{К}_i+\alpha )\cdot Sin(\gamma +\Delta \gamma )+z_{Эi}\cdot Sin(И{К}_i+\alpha )\cdot Sin(\Delta {\gamma }_{K_i})\cdot Cos(\gamma +\Delta {\gamma }_{{\delta }_i}),\\ \Delta y_{S_i}=z_{Э}{}_i\cdot Sin(И{К}_i+\alpha )\cdot Sin(\gamma +\Delta \gamma )+z_{Эi}\cdot Cos(И{К}_i+\alpha )\cdot Sin(\Delta {\gamma }_{K_i})\cdot Cos(\gamma +\Delta {\gamma }_{{\delta }_i}),\end{array}\}$$

где z_Эi - расстояние до дна, измеренное эхолотом;
α - угол между продольной осью судна и проекцией гидроакустического луча эхолота на горизонтальную плоскость;
γ - угол между диаметральной плоскостью судна и проекцией направления гидроакустического луча на вертикальную плоскость;

, $$\Delta {\gamma }_{K_i}$$

- углы бортовой и килевой качки судна;
$$\Delta x_{a_i}$$

, $$\Delta y_{a_i}$$

- поправки к координатам x_i y_i за отличие координат антенны навигационного комплекса от места расположения приемоизлучающей антенны эхолота соответственно, определяемые по формулам:
$$\begin{array}{c}\begin{array}{l}\Delta x_{a_i}=x\cdot Sin(И{К}_i+\alpha )\cdot Cos(\Delta y_{K_i})-y\cdot \lfloor Cos(И{К}_i+\alpha )\cdot Cos(\Delta {\gamma }_{K_i})+Sin(И{К}_i+\alpha )\cdot Sin(\Delta y_{K_i})\cdot Sin(\Delta y{\delta }_i)\rfloor +\\ +h\left[(И{К}_i+\alpha )\cdot Sin(\Delta {\gamma }_{K_i})-Sin(И{К}_i+\alpha )\cdot Sin(\Delta {\gamma }_{K_i})Cos(\Delta \gamma {\delta }_i)\right],\end{array}\\ \begin{array}{l}\Delta y_{a_i}=x\cdot Cos(И{К}_i+\alpha )\cdot Cos(\Delta {\gamma }_{K_i})+y\cdot \left[Sin(И{К}_i+\alpha )\cdot Cos(\Delta {\gamma }_{K_i})-Cos(И{К}_i+\alpha )\cdot Sin(\Delta {\gamma }_{K_i})\cdot Sin(\Delta \gamma {\delta }_i)\right]-\\ -h\left[(И{К}_i+\alpha )\cdot Sin(\Delta {\gamma }_{K_i})+Cos(И{К}_i+\alpha )\cdot Sin(\Delta {\gamma }_{K_i})Cos(\Delta \gamma {\delta }_i)\right]\end{array}\end{array}\}$$

где x, y, h - относительные координаты между приемоизлучающей антенной эхолота и антенной навигационного комплекса;
$$\Delta x_{t_i}$$

, $$\Delta y_{t_i}$$

- поправки к координатам x_i, y_i за отличие времени измерения параметров эхолота $$t_{z{M}_i}$$

и бортовым навигационным комплексом $$t_{K_i}$$

$$\begin{array}{c}\Delta y_{t_i}=\Delta t_i\cdot {\upsilon }_{i}Cos(И{К}_i)\cdot Cos(\Delta {\gamma }_{K_i}),\\ \Delta x_{t_i}=\Delta t_i\cdot {\upsilon }_{i}Sin(И{К}_i)\cdot Cos(\Delta {\gamma }_{K_i})\end{array}\}$$

где $$\Delta t_i=(t_{z_{Mi}}-t_{K_i})$$

- разность времени измерения эхолотом и бортовым навигационным комплексом;
υ_i - скорость движения судна в GM отсчете, определенная навигационным комплексом;
глубину места отражения гидроакустического сигнала $$z_{M_i}$$

для i-го результата измерений $$z_{{Э}_i}$$

с учетом бортовой, килевой и вертикальной качки судна разновременностью измерений параметров качки и расстояний до дна определяют по формуле
$$\begin{array}{l}{z}_{M_i}=z_{Эi}Cos(\Delta {\gamma }_{K_i})Cos({\gamma }_i+\Delta {\gamma }_{{\delta }_i})-\Delta h_K+\left[\begin{array}{l}-x\cdot Sin(\Delta {\gamma }_{K_i})-y\cdot Sin(\Delta {\gamma }_{{\delta }_i})\cdot Cos(\Delta {\gamma }_{{\delta }_i})\cdot Cos(\Delta {\gamma }_{K_i})+\\ +\Delta h_K\cdot \left(1-Cos(\Delta {\gamma }_{{\delta }_i})\right)\cdot Cos(\Delta {\gamma }_{K_i})\end{array}\right]+\\ +\Delta z_{t_i}\cdot {\upsilon }_i\cdot Sin(\Delta {\gamma }_{K_i})\end{array}\}$$

где $$\Delta z_{t_i}=\Delta t_i\cdot {\upsilon }_i\cdot Sin(\Delta {\gamma }_{K_i})$$

- поправка к глубине места отражения гидроакустического сигнала, обусловленная разновременностью измерений эхолота и бортового навигационного комплекса Δt_i

2. Эхолот для осуществления способа по п. 1, содержащий приемоизлучающую антенну, расположенную в днище судна, передающий и приемоизмерительный блоки, блок управления и регистратор, при этом выход определяющего и вход приемоизмерительного блоков соединены соответственно через блок управления с входом и выходом приемоизлучающей антенны, а выход приемоизмерительного блока через блок управления соединен с входом регистратора, отличающийся тем, что в данный эхолот введен блок автоматического определения истинных глубин акватории и их геодезических координат, свободных от случайных и систематических погрешностей, вычислительным путем по установленным формулам, вход которого через блок управления соединен с выходом навигационного комплекса судна, а выход через блок управления с входом регистратора.

Images