Способ определения скоростных характеристик морских течений с судна

Способ определения скоростных характеристик морских течений с судна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕЧЕНИЙ С СУДНА путем измерения расстояния и направления с судна до неподвижной вехи, отличающий с я тем, что, с целью уменьшения трудоемкости и повышения точности измерения в условияхветра, судно направляют вдоль вектора скорости ветра и повторяют через определенное время измерения расстоянии и направления с судна до неподвижной вехи с помо щью лага, а скоростные характерис ,тики морского течения определяют по формулам1 - . Oi Sinoti - Т агсЦ-. . -D2COSOt -POA D sinoii-I 2 °2 V, te|nT и COS ot POA ч .г t COS t где Df M D расстояние от судна до неподвижной вехи в первый и второй моменты наблюдений oi;, и углы между направлением движения судна и i направлением от судна на неподвижную веху-по часовой стрелке в пер-, вый и второй моменты наблюдений; t - время между моментами измерений, с VT - скорость течения; -U Т - направление течения от курса судна по часо вой стрелке; РОЛ - разность отсчетов лагов .

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " - -. :::

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3410622/18-10 (2?) 12.03.82 (46) 07.09.83. Бюл. Р 33 (7-2) М.Ф. Марков и С.С. Губернаторов (71) Ленинградское ордена Октябрьской Революции высшее инженерное морское училище им адм. С.О.Яакарова (53) 532 .574(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 484463, кл. G 01 P 5/00, 1965.

2. Руководство по гидрологическим работам в океанах .и морях. Л., Гидрометеоиздат, 1977, с. 446 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕЧЕНИЙ С СУДНА путем измерения расстояния и направления с судна до неподвижной вехи, о т л и ч а ю щ к и с я тем, что, с целью уменьшения трудоемкости и повышения точности измерения в условиях ветра, судно направляют вдоль вектора скорости ветра и пов торяют через определенное время измерения расстояния и направления с судна до неподвижной вехи с помо-. щью лага, а скоростные характерис,тики морского течения определяют по формулам;

О» е»пк» вЂ” D2.е»и Мг

T=irctg э

Р» c0s oc „- D z со% 66г — POA

Il» e»n с4 " д » » 0(г ItT

t е»иТ

I3cOs aCr -D со5 Хг- POA

Я )

° icos 1,„

r e D1 и D< -. расстояние от судна до неподвижной вехи в первый и второй момен= ты наблюдений» ю »и Ф - углы. между направлением движения судна и направлением от судна .О на неподвижную веху.по часовой стрелке в пер-, вый и второй моменты наблюдений;

t — время между моментами измерений, Ч вЂ” скорость течени 1

Т вЂ” направление течения от курса судна по часо вой стрелке;

РОЛ вЂ” разность отсчетов лагов.

1040420

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в гидрологических исследованиях и,для учета течений в про-кладке пути судов в навигации.

Известен способ определения скорости и направления течений, который основан на измерении проекций горизонтальной составляющей магнитного поля Земли на две ортогональные оси P1) .

Вектор истинной скорости течения .получают по проекциям вектора, течения и проекции горизонтальной! составляющей магнитного поля Земли по формулам преобразования координат.

Недостатком данного способа является необходимость иметь на судне магнитометры для измерения магнитного поля Земли.

Известен способ определения скоростных характеристик морских течений, в котором с судна в присутствия ветра определяют скоростные характеристики морского течения путем измерения расстояния и направления с судна до неподвижной вехи $2) .

Пути перемещения радиолокационных вех определяют истинной прокладкой, т.е. в один и тот,же момент времени измеряют направление, и расстояние до неподвижной вехи и до дрейфующих по течению радиолокационных вех и наносят все эти. данные на планшет или карту, причем для достаточно точного определения скорости дрейфующей вехи надо иметь не менее трех наблюдений.

Недостатками известного способа являются сложность и длительность подготовки наблюдений иэ-эа необходимости изготовлять свободно плавающие вехи, спускать их на воду и поднимать после окончания наблюдений или бросать и для -другого наблюдения изготовлять новые. Это требует значительных трудозатрат, материалов и времени, приводит к ухудшению условий труда и техники безопасности и снижению точности измерения даже,при небольшом волнении.

Цель изобретения — уменьшение трудоемкости и повышение точности измерений в условиях ветра.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения скоростных характеристик морских течений с судна в присутствии ветра путем измерения расстояний и направлений с судна до неподвижной вехи, судно направляют вдоль вектора скорости ветра и повторяют через определенное время измерения расстояния и направления с судна до неподвижной вехи с помощью лага, а скоростные характеристики морского течения определяют по формулам:

D»Sina» П25»й Ж2

Т -arctic

D» co a» -B2coew2- POh

5 D» s» П С » - I3 2 ь» п К 2 /

Т

, Ь»:È С(. »

0»С050 »..--П2СО5 й,2-POh (СО& Т

10 где Р» и Р2 - расстояния от судна до неподвижной вехи в первый и второй моменты наблюдений;

» »и » 2 — углы между направлени15 ем движения судна и направлением с судна на неподвижную веху по часовой стрелке в первый и второй. моменты наблюдений;

2О время между момента. ми измерений;

Vt — скорость течения, Т вЂ” направление течения. от курса судна по ча25 совой стрелке;

РОЛ вЂ” разность отсчетов лага.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

30 Судно, следующее каким-то курсом К разворачивается в точке А, например против ветра (вектор ветра

K<), на курс К< и таким образом влияние ветра сводится только к изЗ5 менению скорости хода судна. После того, как судно установится на курс

К», из точки Aл в момент времени

М» измеряют расстояние D» и направление Ю1 до неподвижной вехи С и берут отсчет лага ОЛл.

Если бы течения не было (вектор .,течения WT), то судно во второй момент времени М было бы в точке А2.

Но за время t = M2-М» течение снесет судно, не иэменяя1 его курса, 45 в точку А2 на расстояние А А = Ч с, где V> - скорость течения.

В момент М2 из точки А также измеряют расстояние D и направле-. ние с 2 до неподвижной вехи С и берут

5О отсчет лага ОЛ2. Так как судно следует курсом К» против ветра, то ветрового дрейфа не будет - его влияние скажется только на скорости хода, что будет учтено лагом. Разность отсчетов лагов РОЛ = ОЛ2- ОЛ1 даст расстояние, пройденное судном, относительно воды за время t

» т. е. отрезок А» А, .

Проектируя четырехугольник

А»А>А<С на лиыию курса К (диаметральную плоскость судна) и учитывая, что сумма проекций составляющих равна проекции замыкающей, получим

65 Vl t co s Т D» cos»х л " 2 с О& с6 я - Poh, Ф.

1040420.К1

° °

Составитель Ю. Власов

Редактор Н. Ковалева ТехредМ.Костик Корректор A. Повх

Заказ 6922/49 Тираж 873 П одни сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д.4/5

Филиал ППП "Патент"., г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Проектируя этот четырехугольник йа другую ось,перпендикулярную курсу аналогично -получим т & п Т = D„Si n eC» — Э.у ei n at, .

Разделив уравнение (2) на уравнение (1) получим:

Q< Sin Ж -Эрв 1 .2 к - (3) & -t ph D@co&aCg+ D„cd&@ л

Из уравнения (3) получаем направление течения Т относительно курса К1.

Разделив уравнение (2) на tsinT получим скорость течения i + « -Dg Gin t6 а

Ч

T 1 еiвт

При применении предлагаемого способа отпадает необходимость изготовлять плавающие радиолокационные вехи, необходимость подготовитель- ных работ по постановке вех и спуска их на воду, надобность поднимать вехи на борт. Кроме того, получае5 мый способом результат имеет меньшие погрешности, ибо отпадают дополнительные измерения до движущихся вех, вносящие дополнительные погреш-ности, а сама обработка измерений

)Q упрощается и ускоряется. .I

Применение предлагаемого способа в судовождении дает возможность попутного определения элементов течения только штатными приборами и позволяет уточнить прокладку, а также получить значение ветрового дрейфа и поправки лага.