RU2009110869A - Способ определения поправок к глубинам, измеренным эхолотом при съемке рельефа дна, и устройство для его осуществления - Google Patents

Abstract

1. Способ определения поправок к глубинам, измеренным эхолотом при съемке рельефа дна акватории, включающий погружение до заданного горизонта или дна в заданном месте (местах) акватории приемной гидроакустической антенны, а затем подъем ее на поверхность воды, при этом осуществляется излучение и прием гидроакустического сигнала соответственно излучающей и погружаемой приемной антеннами, измерение времени распространения акустического сигнала, определение глубины погружения приемной антенны гидроакустическим методом на горизонте тарирования, а также искомых поправок к глубинам, измеренным эхолотом при съемке рельефа дна, расчетным путем, при этом погружают до требуемого горизонта тарирования (до дна акватории), а затем поднимают на поверхность акватории, расположенные на нижнем конце вертикально удерживаемой базы излучающую и приемную антенну эхолота, датчики гидростатического давления и температуры, при этом при погружении и подъеме одновременно с излучением гидроакустического сигнала и измерением расстояния до поверхности воды дополнительно синхронно измеряют гидростатическое давление и температуру на нижнем и верхнем концах базы, фиксируют исправленные температурной поправкой величины давления, начиная с момента погружения и заканчивая моментом всплытия верхнего конца базы, а истинные значения поправок определяют расчетным путем исходя из формульных зависимостей: ! ; ! при i=1; ! ; ! при i≥1, ! где i () - номер посылки излучающего сигнала, начиная с момента погружения в воду верхнего конца базы и заканчивая моментом достижения верхним концом базы при ее подъеме поверхности акватории; ! , - ги

Claims (2)

1. Способ определения поправок к глубинам, измеренным эхолотом при съемке рельефа дна акватории, включающий погружение до заданного горизонта или дна в заданном месте (местах) акватории приемной гидроакустической антенны, а затем подъем ее на поверхность воды, при этом осуществляется излучение и прием гидроакустического сигнала соответственно излучающей и погружаемой приемной антеннами, измерение времени распространения акустического сигнала, определение глубины погружения приемной антенны гидроакустическим методом на горизонте тарирования, а также искомых поправок к глубинам, измеренным эхолотом при съемке рельефа дна, расчетным путем, при этом погружают до требуемого горизонта тарирования (до дна акватории), а затем поднимают на поверхность акватории, расположенные на нижнем конце вертикально удерживаемой базы излучающую и приемную антенну эхолота, датчики гидростатического давления и температуры, при этом при погружении и подъеме одновременно с излучением гидроакустического сигнала и измерением расстояния до поверхности воды дополнительно синхронно измеряют гидростатическое давление и температуру на нижнем и верхнем концах базы, фиксируют исправленные температурной поправкой величины давления, начиная с момента погружения и заканчивая моментом всплытия верхнего конца базы, а истинные значения поправок

определяют расчетным путем исходя из формульных зависимостей:

;

при i=1;

;

при i≥1,

где i (

) - номер посылки излучающего сигнала, начиная с момента погружения в воду верхнего конца базы и заканчивая моментом достижения верхним концом базы при ее подъеме поверхности акватории;

,

- гидростатические давления, синхронно измененные при k-й посылке эхолота датчиками гидростатического давления соответственно на верхнем и нижнем концах базы и исправленные поправкой за температуру, начиная с момента погружения верхнего конца базы и заканчивая моментом достижения верхним концом базы при ее подъеме поверхности акватории;

,

- гидростатические давления, измеренные соответственно гидростатическим датчиком, расположенным на нижнем конце базы, при k-й и (k+1)-й посылке гидроакустического сигнала до поверхности акватории, и исправленные поправкой за температуру, начиная с момента погружения верхнего конца базы и заканчивая моментом достижения верхним концом базы при ее подъеме поверхности акватории;

δz_i - поправка глубины горизонта тарирования, определенная путем измерения гидростатического давления, в случае образования невязки (b-z_гтх) при достижении верхним концом базы поверхности воды, отличающийся тем, что на нижнем конце вертикально удерживающей базы с известной длиной b посредством приемоизлучающей антенны формируют излучение гидроакустических сигналов по нескольким лучам в сторону поверхности дна акватории, измеряют горизонтальные и вертикальные перемещения удерживающей базы, определяют текущие геодезические счислимые координаты

,

, крен α, дифферент φ, азимут А направления полосы зондирования гидроакустических сигналов до поверхности дна акватории приемоизлучающей антенной многолучевого эхолота, скорость распространения звука в воде с в районе распространения данного эхолота, в моменты погружения и всплытия удерживающей базы определяют геодезические координаты x_0n, y_0n и x_0b, y_0b соответственно, на i горизонте по каждому j лучу определяют глубину погружения

приемоизлучающей антенны и его геодезические координаты

,

акустическим путем, а затем вычисляются искомые значения поправок к глубинам

и к их геодезическим координатам

, при этом для i-х горизонтов в полосе зондирования многолучевого эхолота

и

для центрального луча вычисляются по формулам

;

;

;

;

где k и N - количество разностей

,

до заданного горизонта или до дна и до поверхности акватории соответственно, для наклонных лучей:

;

;

,

где

,

,

- поправки к глубине погружения приемоизлучающей антенны многолучевого эхолота и к ее геодезическим координатам мест отражения гидроакустических сигналов на i горизонте по j лучу от поверхности акватории;

,

,

- истинные (эталонные) глубина до i горизонта и геодезические координаты в местах отражения гидроакустических сигналов от поверхности акватории, излученных приемоизлучающей антенной по j лучам соответственно, определенные многолучевым эхолотом, значения

и

определяются выражениями:

;

,

где

,

- приращение к истинным геодезическим координатам на i горизонте центра приемоизлучающей антенны, расположенного на конце базы, в местах отражения гидроакустических сигналов от поверхности акватории по j лучам соответственно, значения

,

вычисляют по формулам:

;

,

где

- угол между осью центрального луча приемоизлучающей антенны, ориентированного по вертикали на i горизонте и направлением приема отраженного акустического сигнала от поверхности акватории по j лучу, который вычисляется по формуле:

где ϕ_d - фазовый сдвиг гидроакустического сигнала, принимаемого двумя смежными элементами антенны эхолота;

v_звпов - скорость распространения звука в воде у поверхности приемоизлучающей антенны расположенного на конце базы;

f - частота гидроакустического сигнала;

d - длина базы между смежными чувствительными элементами приемоизлучающей антенны многолучевого эхолота;

α - угол крена;

δ - конструктивный угол, образованный где образованный вертикалью и нормалью к базе между смежными чувствительными элементами приемоизлучающей антенны многолучевого эхолота.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее передатчик и измерительный приемный блок, подключенные соответственно к излучающей и приемной антеннам, регистратор и блок управления, соединенный с измерительным приемным блоком, базу с положительной и отрицательной плавучестью, с возможностью ее спуска на заданный горизонт тарирования и подъема до поверхности воды в вертикальном положении, на верхнем конце которой закреплены воспринимающие контакты реле, исполняющие контакты которого соединены с блоком управления, совместно с излучающей антенной, приемной антенной и датчиками гидростатического давления и температуры на нижнем конце базы и датчиками гидростатического давления и температуры на верхнем конце базы, выходы которых через блок управления соединены с входом блока определения поправок к глубинам, с возможностью излучения гидроакустического сигнала до поверхности акватории по вертикали и приема отраженного от нее сигнала, блоком определения поправок к глубинам, измеренным эхолотом, вход которого через блок управления соединен с выходом приемоизмерительного блока, а выход соединен с входом регистратора, отличающееся тем, что на верхнем конце базы установлены антенны каналов спутниковой радионавигационной и гидроакустической связи, на нижнем конце базы размещены приемник с антенной и приемоизлучающий блок с антенной с излучением гидроакустических сигналов по нескольким лучам до поверхности дна акватории по вертикали и приема отраженных от нее данных сигналов по центральному и наклонным лучам, датчики горизонтальных и вертикальных перемещений удерживаемой базы, датчик измерения скорости распространения звука в воде, датчики горизонтальных и вертикальных перемещений удерживаемой базы, измеритель относительной скорости, магнитный компас и гироазимутгоризонткомпас, установленные на кардановом подвесе, каналы спутниковой радионавигационной и гидроакустической связи, подключенные к блоку управления, а отрицательная плавучесть выполнена в виде бетонного секционного балласта, который сочленен с вертикальной базой по ее радиусу посредством ступенчатых строп, снабженных электрохимическим размыкателем.