SU1571530A1

SU1571530A1 - Способ гидролокационного измерени профил скорости течени

Info

Publication number: SU1571530A1
Application number: SU874178353A
Authority: SU
Inventors: Сергей Рафаилович Стефанов; Виктор Иванович Савагов; Нина Павловна Виноградская; Сергей Михайлович Ежелов
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4126
Priority date: 1987-01-09
Filing date: 1987-01-09
Publication date: 1990-06-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени профил скорости течени в океане и других взвесенесущих средах. Целью изобретени вл етс расширение информационных возможностей за счет определени направлени вектора скорости. Строитс зависимость максимумов взаимно коррел ционных функций от разности дальностей лоцировани и по величине разности дальностей, при которой происходит резкое изменение значений максимумов взаимно коррел ционных функций, и по известным параметрам облученной области наход т угол наклона вектора скорости течени к плоскости лоцировани . 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени профил скорости течени в океане и других средах, содержащих звукорассеивающие неоднородности , например мелкую взвесь.

Целью изобретени вл етс расширение информационных возможностей путем определени направленности вектора скорости течени .

На фиг. 1 приведено-изображение зоны измерени дл гидролокатора, расположенного в т. О, имеющего диаграмму направленности с шириной у. Излучение ведетс в вод ной среде под углом d к вертикали, прием - в локационном направлении, гс- дальность лоцировани . Дл примера рассмотрена «пр моугольна форма облуче- ной области.

Типична эхограмма, полученна при наклонном лоцировании средь с течением , изображена на фиг. 2. Длина наклонных штрихов на эхограмме соответствует длине пути рассеивающих частиц потока через сечение диаграмм мы направленности на соответствующей глубине. На фиг. 1 это длина АВ. Яри изменении угла наклона f вектора скорости течени к плоскости лоцировани длина пути АВ мен етс , мен етс также и длина штриха на эхограмме

На Фиг. 3 изображена зависимость максимума функции взаимной коррел ции от и г.

Из множества амплитуд эхосигналов выбирают те, которые соответствуют определенной дальности гв, и составл ют последовательность fre(t) котора может рассматриватьс как функциональный разрез амплитуд эхосигна- лов при фиксированном г9. Аналогичные реализации fr(t) составл ют дл других дальностей г.

СЛ

«4J

СЛ

со

31

После этого рассчитывают взаимо- |коррел ционные функции R(fr -fr) и по сдвигу максимума этих функций от начала координат определ ют проекцию скорости течени на плоскоть лоцировани .

Далее стро т зависимость МаКСИМу

сШС

от

мов коррел ционных функций R разности дальностей г„ - г, где г0- посто нна дальность, принимаема за опорную, на г - переменна (фиг. 3). При малых |гб - г| величины RMO(KC велики, так как одни и те же неоднородности дают вклад в эхосигнал с обеих дальностей г и г в пределах облученной области. С возрастанием I гс - г) величины RMOIKC остаютс значительными до тех пор, пока соответствующие разности на эхограммах не начнут превышать проекций штрихов на ось дальностей. При этом значени RMO(RCрезко падают. При величине 4г и г + д г

где Л т г о - г.

(r0 r), ar t г - г0 (г0 г) - раз- ности дальностей, при которых происходит резкое уменьшение величин максимумов взаимокоррел ционных функций, определ ют1 среднюю длину пути частиц потока в облученной области и, следовательно, среднестатистическую длину штриха на эхограмме. После этого, зна конфигурацию области облучени и длину пути частиц через эту область, наход т угол между вектором скорости течени и плоскостью лоцировани . Способ осуществл ют следующим образом.

Пример, (дл пр моугольной в сечении диаграммы направленности)

При изменении угла наклона т1 вектора скорости течени к плоскости лоцировани длина пути АВ мен етс , мен етс также и длина штриха на эхограмме.

Из фиг. 1 следует

EF tgT CD

где EF % г If- ширина диаграммы направленности в плоскости течени ;

.

проекци пути, АВ рассеивающих частиц потока через сечение диаграммы направленности на плоскости лоцировани .

С другой стороны, CD - -----.

sine/

Величина Дг иг + d г, определ етс по графику зависимости RMOI(,C от гв - г (фиг. 3) как рассто ние

на оси абсцисс между точками резкого изменени функции Л,йкс(г0 г). Максимальное значение

Лг соответствующее величинам углов -Y из диапазона нечувствительности , равно

Лгмо(кс г Н0 tftgof, где Н0 r0coso(. Чтобы исключить неоднозначность в

определении направлени вектора течени , вращением плоскости лоцировани добиваютс положением, когда измер ема величина Аг удовлетвор ет неравенству

0 иг .

После этого величину угла между направлением вектора скорости течени и плоскостью лоцировани наход т по формуле

г У у arctg( sinoO

HoV

arctg (Ј.

tg)

При этом предполагаетс , что направление плоскости 116 гб относительно магнитного меридиана известно, так как антенна (точка 0 на фиг. 1) жестко крепитс на подводную часть корпуса судна, а положение судна определ етс судовыми приборами.

Дл получени вертикального профил скорости указанные операции провод т последовательно во всем изучаемом диапазоне глубин.

Claims

Формула изобретени 1. Способ гидролокационного изме- рени профил скорости течени , при котором излучают в среду последовательность акустических импульсов под углом к горизонту, принимают эхо- скгналылОПредел ют максимум коэффициента взаимной коррел ции дл двух реализаций, состо щих из последовательности прин тых эхосигчалов, соответствующих двум дальност м лоцировани , и определ ют скорость течени , отличающийс тем, что, с целью расширени информационных возможностей за счет определени направлени вектора скорости, используют излучение акустических нмпульсов с известной диаграммой направленности , определ ют: среднюю разность йгв дальностей лоцировани , при котором максимум коэффициента взаимной коррел ции дл двух реализаций , соответствующих указанным дальност м лоцировани , превышает заданное значение, и определ ют направление вектора скорости течени на заданной глубине по известным диаграмме направленности и разности Дге дальностей лоцировани .
2. Способ по п. отличающийс тем, что диаграмму направ15715306

лености излучени используют пр мо- угольной формы в сечении, а направ- ление т вектора скорости течени относительно плоскости лоцировани определ ют из выражени

tg

н Ч . ./

5г t&/

Лг„

где cf - ширина направленности излучени в плоскости, перпен-- дикул рной плоскости лоци- рованпч; угол лоцировани ;

no заданна глубина.

of

Нл

ГЯ-ДГ,

.

/ Wb

4 СV/

A f Фиг1

Ъ

АЪ

rt

Фиэ.2

Редактор А.Маковска

Составитель С.Юдин Техред Л.Сердюкоав

п

Г0 + АГг

7

4 С

A f Фиг1

Umax

-АЪ О AR2

Фиг.з

Корректор В.Кабаций

га-г