Способ определения расстояния, пройденного судном
Иллюстрации
Реферат
Оп ИС
АНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик (») 552087
К ПАТЕНТУ (61) Дополнительное к патенту (22) Заявлено27 ° 07.71 (21) 1685791/23 (23) Приоритет (32) 13.08.70 (31) 7 02997 0 (ЗЗ) Франция (43) Опубликовано 25.03.77.Бюллетень № 11 (45) Дата опубликования описания 16.06.77 (51) М. Кл. (01 С 22/02
6 0 8 9/66
Государственный комитет
Соввта Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 621.396. . 9 62. 23 (088. 8) Инос тр ане ц
Робер Деп иньер (Франция) (72) Авторы изобретения
Иностранная фирма
"Энститю Франсе дю Петроль де Карбюран э Любрифьян" (Франция ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛН1ИЯ РАССТОЯНИЯ, ПРОЙДЕННОГО
СУДНОМ
Изобретение относится к навигации, а именно к гидроакустическим способам опредепения расстояния, пройденного судном..
В современной навигации дпя определения расстояния, пройденного судном, излучают ко дну моря под угпом к вертикали по нескольким направлениям серии зондирующих импульсов с переменным периодом следования, принимают эхо-сигналы в паузах между зондирующими импупьсами в сериях„щ определяют допплеровский сдвиг несущей частоты эхо-сигналов относительно несущей частоты зондирующих импульсов и рассчитывают пройденный путь за заданный интервал времени (1 J . l5
В известных способах при уменьшении или увеличении гпубины моря изменяется период следования зондирующих импульсов, а следовательно, спектры излучаемого сигнала и эхо-сигнапа. Ширина спектра изпу- 20 чаемого сигнапа обратно пропорцинальна длительности зондирующего импульса, а сам спектр может быть представлен спектральными составляющими, разнос между которыми по частоте обратно пропорционален 25 периоду повторения зондирующих импульсов. Длительность зондирующего импульса не превышает времени распространения излучаемых сигналов от судна до дна и обратно. Поэтому при уменьшении глубины моря спектр излучаемых сигналов и эхо-сигналов расширяется, что приводит к уменьшению точности измерения допплеровского сдвига частоты и к снижению точности определения расстояния, пройденного судном.
Пелью изобретения является повышение точности измерений за счет сохранения неизменной ширины спектра эхо-сигналов.
Для достижения поставленной цели используют способ определения расстояния, пройденного судном, заключающийся в том, что в паузах фиксированной длительности между основными зондирующими импульсами вертикально по направлению ко дну моря излучают дополнительные импульсы, несущая частота которых отличается от несущей частоты основных зондирующих импульсов, принимают эхо-сигналы, обусловленные дополнительными зондирующими импульсами и определяют их временное положение
552037 относительно пауз между основными зондирующими импульсами, в соответствии с которым устанавливается длительность последующих основных зондирующих импульсов.
Прием эхо-сигналов осуществляют с задержкой относительно начала пауз между зондирующими импульсами, причем величину задержки выбирают в зависимости от глубины моря.
На фиг. 1 изображены направления из10 лучения и приема эхо-сигналов; на фиг, 2временные диафрагмы, характеризующие зондирующие импульсы и эхо-сигналы, 15 где a — основные зондирующие импульсы, б — основные эхо -сигналы, в — дополнительчые зондирующие импульсы (огибающая), r — дополнительные эхо -сигналы (огибающая), д — эталонный интервал, е — основные зондирующие импульсы с переменной длительностью, ж - временной строб, З вЂ” основные зондирующие импульсы с дополнительными паузами.
Излучение зондирующих импульсов (см. фиг. 1) производят из точки О расположения судна по трем направлениям. ОА, ОВ и ОС.
Линия AB параллельна продольной оси судна, а линия ВС вЂ” поперечной. Это позволяет осуществить хорошую компенсацию паразитного влияния бортовой и килевой качки на точность измерения допплеровского сдвига частоты и устранить влияние уклона дна моря.
Допплеровский сдвиг несущей частоты эхо-сигналов относительно несущей частоты зондирующих импульсов измеряют по 40 каждому из трех направлений, после чего расчетным путем определяют расстояние, пройденное судном. за заданное время.
На первом этапе (см. фиг. 2а) излучают зондирующие импульсы Е Е с 45
И1 И+1 постоянными параметрами (длительностью д, периодом повторения Г и паузой между импульсами }() . Эхо-сигналы R
l1
К„(см. фиг. 2О) также имеют постоянные параметры. В паузах между основными 50 зондирующими импульсами излучают дополнительные зондирующие импульсы 1
И 1
1и с другой несущей, имеющие прямоугольную форму огибающей (см. фиг. 25) ..
В течение эталонного интервала (см. фиг. Ж
2д) определяют временное положение эхо— сигналов 1„, 1 „, обусловленных дополнительными зондйрующими импульсами, относительно пауз х между основными зондирующими импульсами, 60
l
Если эхо-сигнал 1 приходит в течеи ние эталонного интервала, но до начала одной из пауз }(, длительность зондирующего импульса увеличивают (см. фиг. 2 е ) . Для поддержания постоянным среднего периода повторения зондирующих импульсов и упрощения расчета расстояния, пройденного судном., длительность следующего зонt дирующего импульса Е „уменьшают так, И+4 1 Ф чтобы выполнялось соотнош ение Г + Г= и
= 2Г. где 1 и 1 — два последовательных периода повторения зондирующих импульсов.
Если эхо -сигнал 1 не совпадает с и эталонным интервалом., период повторения зондирующих импульсов поддерживают постоянными.
В случае, когда один из эхо-сигналов
1 совпадает по времени, хотя бы частично, с паузой g, измерения не производят. Увеличивают длительность зондирующего сигнала Е„, а измерение выполняют на следующем цикле. При этом. средняя длительность периода Г за две посылки поддерживается постоянной. В случае совпадения эхо -сиг1 налов 1и с паузой $ возможен другой вариант осуществления способа. При обнаружении такого совпадения прерывают излучение зондирующего импульса Е,„(см. фиг. 2 3 ), а измерения производят по концу эхо-сигнала, обусловленного предыдущим зондирующим импульсом.
Несущую частоту эхо -сигналов измеряют в течение временного интервала строба Ф (см. фиг. 2)K), 6 = t — 1 . Момент време2 ни задержан относительно времени окончания зондирующего импульса 1, а момент времени t опережает время начала следук щего зондирующего импульса 1 . Такой вы4 бор интервала обеспечивает стробирование сигналов и сужение спектра эхо-сигналов при качке судна.
Точность определения расстояния, пройденного судном., предлагаемым способом. выше, чем. известными, за счет сужения спектра эхо -сигналов.
Формула изобретения
1. Способ определения расстояния, пройденного судном, путем излучения серий зондирующих импульсов с переменным периодом следования под тремя углами к вертикали по направлению ко дну моря, приема эхо-сигналов в паузах между зондирующими импульсами в сериях, определения допплеровского сдвига несущей частоты эхо-сигналов оч носительно несущей частоты зондИрующих импульсов и расчета пути за определенный
552037 интервал времени, о т л и ч а ю ш и й— с я тем., что, с целью повышения точности измерений за счет сохранения неизменной ширины спектра эхо-сигнапов, в паузах фиксированной длительности между основными зондирующими импульсами вертикально по направлению ко дну моря излучают дополнительные импульсы, несущая частота которых отличается от несущей частоты основных зондирующих импульсов, принимают эхо-сигналы, обусповленные дополнительными зондирующими импульсами, и определяют их временное положение относительно указанных пауз между основными зондирующими импульсами, в соответствии с которым устанавливают длительность последующих основных зондирующих импульсов.
2, Способ по и. 1, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что прием эхо-сигналов осущест5 вляют с задержкой относительно начала пауз между зондирующими импульсами, причем величину задержки выбирают в зависимости от глубины моря.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. М. Скопник, Введение в технику радиолокационных систем, М, Мир, 1965 с. 73 — 74, 122 — 124, 133-135, 167 - 168, 198 (протитип) .
552037
Составитель В. Телятников
Редактор О. Кузнецова Техред А. Богдан Корректор Ж. Кеслер
Заказ 150/34 Тираж 882 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4