RU1809390C - Method of determination of average parameters of vertical structure of field of flow from vessel - Google Patents
Method of determination of average parameters of vertical structure of field of flow from vesselInfo
- Publication number
- RU1809390C RU1809390C SU4946572A RU1809390C RU 1809390 C RU1809390 C RU 1809390C SU 4946572 A SU4946572 A SU 4946572A RU 1809390 C RU1809390 C RU 1809390C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- parameters
- measuring line
- vessel
- measuring
- relative
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 17
- 230000009189 diving Effects 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
Использование: определени средних параметров течений в водоемах. Сущность изобретени : производ т последовательные циклы погружени на заданную глубину и подъема на исходный уровень измерительной линии, во врем каждого погружени и подъема измер ют составл ющие вектора относительной скорости течени , что обеспечивает возможность определени параметров вертикальной структуры пол скорости течени , осредненных в известном пространственно-временном масштабе. 2 ил.Usage: determination of average parameters of currents in water bodies. SUMMARY OF THE INVENTION: successive cycles of immersion to a given depth and ascent to the initial level of the measuring line are performed, during each dive and ascent, components of the relative flow velocity vectors are measured, which makes it possible to determine the parameters of the vertical structure of the flow velocity field averaged over a known spatial time scale. 2 ill.
Description
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл .определени средних параметров течений в водоемах.The invention relates to measuring technique and can be used to determine average flow parameters in water bodies.
Целью изобретени вл етс упрощение и расширение эксплуатационных возможностей способа определени средних параметров вертикальной структуры пол течени с судна.The aim of the invention is to simplify and expand the operational capabilities of the method for determining the average parameters of the vertical structure of the flow field from a ship.
Указанна цель достигаетс тем, что с. судна спускают на исходный горизонт измерительную линию, включающую в себ трос или грузонесущий кабель с закрепленным на нем устройством дл измерени средней скорости и направлени набегающего потока , и осуществл ют последовательные циклы погружени на заданный горизонт и подъема на исходный горизонт измерительной линии. Исходный горизонт выбираетс предельно близким к судну-носителю с учетом осадки судна и скорости его движени и может быть равен, например, величинеThis goal is achieved in that c. vessels lower the measuring line to the initial horizon, including a cable or a load-carrying cable with a device fixed therein for measuring the average speed and direction of the incoming flow, and carry out successive cycles of immersion at a given horizon and lifting to the initial horizon of the measuring line. The initial horizon is selected extremely close to the carrier vessel, taking into account the draft of the vessel and its speed and can be, for example, equal to
удвоенной осадки судна; нижний (заданный ) горизонт определ етс задачей и услови ми измерений. В течение цикла зондировани выполн ют измерени параметров вектора скорости набегающего потока и параметров сектора скорости судна-носител (например, координат начала и конца цикла измерений). При этом специальных ограничений на режим движени судна-носител не накладываетс , однако методически целесообразно поддержание посто нного режима движени судна и посто нных режимов сматывани и выбира- ни измерительной линии во врем одного цикла измерений дл повышени корректности получаемых результатов.doubled draft; the lower (predetermined) horizon is determined by the task and measurement conditions. During the sensing cycle, measurements are made of the parameters of the airflow velocity vector and the parameters of the velocity sector of the carrier vessel (e.g., the coordinates of the beginning and end of the measurement cycle). At the same time, there are no special restrictions on the mode of movement of the carrier vessel, however, it is methodologically advisable to maintain a constant mode of movement of the vessel and constant modes of winding and selecting a measuring line during one measurement cycle to increase the accuracy of the results.
С целью улучшени разрешающей способности и повышени достоверности получаемых результатов может осуществл тьс контроль местонахождени измерител параметров вектора относительной скоростиIn order to improve the resolution and increase the reliability of the obtained results, the location of the relative velocity vector parameter meter can be monitored
0000
ю со юu s u
оabout
течени . Дл этого в ходе цикла зондировани дополнительно выполн ют измерени глубины погружени измерител и (или) ориентации известных участков измерительной линии и длины ее смотанной части.currents. To this end, during the sensing cycle, measurements are additionally made of the immersion depth of the meter and / or the orientation of known sections of the measuring line and the length of its wound portion.
На фиг. 1 показана измерительна система , предназначенна дл реализации способа , в системе координат, движуща с поступательно вместе с судном; на фиг. 2 - то же, в географической системе координат.In FIG. 1 shows a measuring system for implementing the method in a coordinate system moving progressively with a ship; in FIG. 2 - the same in the geographical coordinate system.
В измерительную систему вход т гру- зонесущий кабель или трос 1, на котором крепитс измеритель 2 параметров вектора скорости набегающего потока. Измерительна система может быть дополнена датчиком глубины местонахождени измерител 2, измерителем ориентации коренного конца и измерителем смотанной части измерительной линии с целью дополнительного контрол местонахождени измерител 2. В состав измерительной системы может быть включен дополнительный балласт или за- глубитель измерительной линии.The load-carrying cable or cable 1 enters the measuring system, on which the measuring instrument 2 of the parameters of the free-stream velocity vector is attached. The measuring system can be supplemented by a depth sensor for measuring the location of meter 2, a measuring instrument for the orientation of the root end and a measuring instrument for the coiled part of the measuring line in order to further control the location of the measuring device 2. An additional ballast or measuring line depth can be included in the measuring system.
В качестве измерител 2 параметров вектора скорости набегающего потока могут использоватьс известные датчики аналогичного назначени , В качестве дополнительных средств контрол местонахождени измерител 2 могут использоватьс известные датчики давлени , физические ма тники или гировертикали, магнитные компасы или гирокомпасы, блоки-счетчики. Измерени параметров движени судна (координат начала и конца цикла измерений, и (или) модул и направлени вектора скорости его движени во врем измерений) осуществл етс с помощью навигационного оборудовани , имеющегос на судне-носителе .Known sensors of similar purpose can be used as a measuring instrument 2 for the parameters of the velocity vector of the incoming flow. As additional means for controlling the location of the meter 2, known pressure sensors, physical or gyro-verticals, magnetic compasses or gyro compasses, and block-counters can be used. Measurement of the parameters of the vessel’s movement (coordinates of the beginning and end of the measurement cycle, and (or) the module and the direction of its velocity vector during measurements) is carried out using navigation equipment available on the carrier vessel.
Способ определени средних параметров вертикальной структуры пол течени с судна осуществл етс следующим образом.The method for determining the average parameters of the vertical structure of the flow field from the vessel is as follows.
В заданном районе акватории с судна опускают измерительную линию 1 с установленным на ней измерителем 2 относительной скорости потока на исходную глубину, равную, например, удвоенной осадке судна, после чего стравливают измерительную линию до достижени измерителем 2 заданной глубины, Определение глубины может осуществл тьс непосредственно , путем определени гидростатического давлени , или аналитически, путем геометрического восстановлени конфигурации измерительной линии в трехмерном пространстве по данным об ориентации известных участков, например, ее коренного и ходового концов, и о длине ее смотанной части. После окончани погружени начинают подъем измерительной линии на исходный горизонт. Измерение скорости набега ющего потока осуществл ют при погруже нии и при подъеме измерительной линии; за этот же период определ ют параметрыIn a given area of the water area, the measuring line 1 is lowered from the vessel with the meter 2 installed on it and the relative flow velocity to the initial depth equal to, for example, doubled draft of the vessel, and then the measuring line is etched until the meter 2 reaches the specified depth. The depth can be determined directly. by determining the hydrostatic pressure, or analytically, by geometrically reconstructing the measurement line configuration in three-dimensional space from the orientation data parts, for example, its root and running ends, and the length of its coiled part. After the end of the dive, the rise of the measuring line to the initial horizon begins. Free flow velocity is measured by immersion and by raising the measuring line; parameters are determined for the same period
движени судна. Векторна сумма осред- ненных за полный цикл (спуск и подъем ) URdu данных измерител 2 и данных о скорости движени VPS судна-носител определ ют собой искомую среднюю скорость UAdu истинного (абсолютного) течени в диапазоне глубин, охваченном измерени ми:the movement of the ship. The vector sum of the URdu data averaged over the full cycle (descent and ascent) of the meter 2 and the VPS speed data of the carrier vessel determines the desired average speed UAdu of the true (absolute) current in the depth range covered by the measurements:
15fifteen
UAdU URdU + VPS .UAdU URdU + VPS.
(1)(1)
Дл оценки горизонтального пространственного масштаба трассы движени измерител 2 из полученных данных могут быть 2Q определены параметры вектора средней скорости сноса измерител 2 от судна в заданном диапазоне глубин во врем погружени :To assess the horizontal spatial scale of the path of the movement of the measuring instrument 2 from the obtained data, the parameters of the vector of the average drift velocity of the measuring instrument 2 from the vessel in a given depth range during immersion can be determined 2Q:
25VsMdW URdu URdw (2) и во врем подъема:25VsMdW URdu URdw (2) and while lifting:
-в-at
30thirty
VsMUP .URdU - URUP .VsMUP .URdU - URUP.
(3)(3)
где: VsMdw- VSMUP средние векторы переноса измерител относительно судна при погружении и подъеме, соответственно;where: VsMdw-VSMUP are the mean transport vectors of the meter relative to the vessel during immersion and lifting, respectively;
URdW URUP - средние векторы относительной скорости течени , зарегистрированные за врем погружени и подъема, соответственно ,.URdW URUP are the average relative velocity vectors recorded during the dive and rise times, respectively.
Аналогичные оценки векторов VSM(H, t),Similar estimates of the vectors VSM (H, t),
где h - глубина, t - врем , могут быть получены с привлечением данных об ориентации известных участков измерительной линии и длине ее смотанной части. Полученные таким образом средние характеристикиwhere h is the depth, t is the time, can be obtained using data on the orientation of known sections of the measuring line and the length of its coiled part. The average characteristics thus obtained
скоростей движени измерительной линии относительно судна во врем цикла измерений позвол ют дополнить данные, полученные от измерител 2, уточнить параметры векторов скорости сноса измерительной линии на масштабах, меньших цикла измерений , и, в результате, определить текущую (внутри цикла измерений) изменчивость средних параметров вертикальной структуры пол течени в известных пространственно-временных границах.the speed of the measuring line relative to the vessel during the measurement cycle allows you to supplement the data received from the meter 2, to clarify the parameters of the drift velocity vectors of the measuring line at scales smaller than the measurement cycle, and, as a result, determine the current (inside the measurement cycle) variability of the average vertical parameters field-flow structures at known spatiotemporal boundaries.
Предложенный способ обладает следующими преимуществами. Осуществление способа возможно как с судна, лежащего в дрейфе, или сто щего на коре, так и с судна , движущегос активно, без необходимости выполнени судном специальных маневров . При этом возможно применение как автономных измерителей относительной скорости потока, сохран ющих зарегистрированные данные на внутреннем накопителе , так и измерителей, передающих зарегистрированную информацию на борт судна-носител по грузонесущему кабелю или гидроакустическому каналу. При реализации способа получают метрологически обеспеченную корректную оценку средних параметров вертикальной структуры пол скорости течений, определ емую по множеству точек траектории зондировани ; при этом метрологическа обеспеченность обусловлена возможностью корректной метрологической аттестации используемого измерител скорости потока стандартными методами. В реализации способа отсутствует необходимость оснащени судна-носител специальным оборудованием дл подготовки, развертывани и эксплуатации измерительной линии, а также дл управлени измерительным элементом, в результате упрощаетс обеспечение реализации способа специальным квалифицированным персоналом и, одновременно, упрощаетс задача автоматизации измерений . Дл осуществлени способа достаточно использовани типового грузоподъемного оборудовани (тросовые и кабель-тросовые лебедки), имеющегос на суднах, в том числе и на не предназначенных дл научно-исследовательских целей, тем самым расшир ютс возможности применени способа путем выполнени попутных измерений.The proposed method has the following advantages. The implementation of the method is possible both from a ship lying in a drift, or standing on a bark, and from a ship moving actively, without the need for the ship to perform special maneuvers. In this case, it is possible to use both standalone relative flow rate meters that store recorded data on the internal storage device, and meters that transmit recorded information on board the carrier vessel via a load-carrying cable or sonar channel. When implementing the method, a metrologically secured correct estimate of the average parameters of the vertical structure is obtained, the field of the current velocity, determined by the set of points of the sounding path; in this case, the metrological assurance is due to the possibility of correct metrological certification of the used flow velocity meter by standard methods. In the implementation of the method, there is no need to equip the carrier vessel with special equipment for preparing, deploying and operating the measuring line, as well as for controlling the measuring element, as a result, the implementation of the method by specialized qualified personnel is simplified and, at the same time, the task of automating measurements is simplified. To implement the method, it is sufficient to use standard lifting equipment (cable and cable-cable winches) available on ships, including those not intended for scientific research purposes, thereby expanding the possibilities of applying the method by performing incidental measurements.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4946572 RU1809390C (en) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | Method of determination of average parameters of vertical structure of field of flow from vessel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4946572 RU1809390C (en) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | Method of determination of average parameters of vertical structure of field of flow from vessel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU1809390C true RU1809390C (en) | 1993-04-15 |
Family
ID=21579850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4946572 RU1809390C (en) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | Method of determination of average parameters of vertical structure of field of flow from vessel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU1809390C (en) |
-
1991
- 1991-06-18 RU SU4946572 patent/RU1809390C/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство .СССР N: 838577, кл. G 01 Р 5/00, 1979. Авторское свидетельство СССР N 1465771, кл. G 01 Р 5/00, 1985. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cacchione et al. | A new instrument system to investigate sediment dynamics on continental shelves | |
| US4258568A (en) | Water current meter | |
| US5357437A (en) | Magnetic marker position fixing system for underwater vehicles | |
| Sanford et al. | A velocity profiler based on the principles of geomagnetic induction | |
| US9207348B2 (en) | Collision avoidance for instrumented probes deployed from a seismic vessel | |
| MX2011012512A (en) | System and method of using autonomous underwater vehicle to facilitate seismic data acquisition. | |
| EA015998B1 (en) | Method for determining sea water salinity and density | |
| US3590635A (en) | Pycnocline follower apparatus | |
| US4766385A (en) | Underwater buried mine classifier | |
| US5570023A (en) | Portable station for measuring and adjusting the magnetic signature of a naval ship | |
| RU2461021C2 (en) | Apparatus for determining corrections to depth measured by echo sounder when mapping bottom topography of water body | |
| RU2292062C2 (en) | Mode of definition of corrections to the depths measured with an echo-sounding device | |
| RU1809390C (en) | Method of determination of average parameters of vertical structure of field of flow from vessel | |
| AU719166B2 (en) | Method and apparatus for regional gravity surveys | |
| Graham et al. | Surface‐ship gravity measurements in the Agulhas bank area, south of South Africa | |
| JP3935828B2 (en) | Navigation support device and navigation support system | |
| EP0242391B1 (en) | A magnetic self-ranging system for use in the degaussing of ships | |
| RU2050547C1 (en) | Current meter | |
| RU2572046C1 (en) | Marine self-contained bottom station for seismic survey and seismological monitoring | |
| US20040093940A1 (en) | Tide staff system | |
| Clausner et al. | Field Comparison of Four Nearshore Survey Systems. | |
| RU94017168A (en) | Autonomous position station for sounding water medium and methods of its application | |
| CN112504221A (en) | Seabed elevation measuring method | |
| Wing | An experimental deep‐sea‐bottom gravimeter | |
| RU2010231C1 (en) | Method of determination of hydrological parameters of water reservoir |