Корреляционный лаг SAL-860 («Speed Log» и «Docking Log»).

Рис. №1

 

Корреляционный лаг «SAL - 860» «Speed Log» выпускает фирма «Consilium Marine» (Швеция). Лаг действует на основе принципа акустической корреляции эхо – сигналов. Он выполняет одновременное измерение сигналов следующих величин:

1) продольной (V_x) и поперечной (V_y) составляющих абсолютной скорости судна;

2) продольной составляющей (V_x) относительной скорости;

3) глубины моря.

В лаге применяется патентованный гидроакустический преобразователь (Transducer), показанный на рисунке №1

В преобразователе расположены:

Одна пара пьезоэлементов, ориентированных параллельно продольной оси судна для измерения составляющей (V_x) относительно скорости, и пять пьезоэлементов, сгруппированных запатентованным образом, для измерения составляющих абсолютной скорости. Все элементы работают и на излучение, и на приём. Звуковая энергия излучается вертикально к грунту, перпендикулярно днищу судна.

Для измерения относительной скорости (WT) используется частота 4 Мгц (импульсный режим). Отражение звуковых колебаний в этом случае происходит от частиц в воде с небольшого постоянного расстояния от трансдьюсера.

Для измерения абсолютной скорости (BT) используется частота 150 Кгц, отражение звука происходит от грунта. Эта же частота используется и для измерения глубины.

Многоэлементный гидроакустический преобразователь позволит измерять вектора абсолютной скорости по 12 направлениям – через 30 по всему горизонту, что обеспечивает высокочастотное вычисление составляющих продольной (V_x) и поперечной (V_y) скорости судна. Кроме того, одновременные измерения абсолютной скорости судна дают возможность рассчитывать скорость течения. Эта возможность реализована в лаге SAL-860 «Docking Log»

Принцип действия лага « SAL - 860» «Speed Log»

 

В лаге SAL 860 для измерения абсолютной скорости используются несущая частота 150 кГц, а для измерения относительной – 4 МГц. Корелляционные лаги работают в импульсном режиме. Все вибраторы, необходимые для измерения скорости объединяются в один антенный блок. Этот блок может содержать от 2-х до 20-ти вибраторов. Антена с 2 вибраторами позволяет измерить лишь одну составляющую скорости судна.

При использовании 2-х вибраторов, оба вибратора работают синфазно и настроены на свой канал в режиме приема. При этом можно считать, что излучение антенного блока осуществляется некой 3-ей виртуальной антенной, расположенной между двумя реальными вибраторами.

В этих условиях максимальная похожесть сигналов, принятых антенной и максимальные значения взаимной корелляционной функции этих сигналов при которых определяется расстояние, будет иметь место тогда, когда сигнал смещается на расстояние L/2.

Для обеспечения надежного приема отраженного сигнала ширина диаграммы направленности излучателя выбирается достаточно большой. Как правило > 15°.

С целью повышения надежности и точности измерения скорости могут использоваться антенные блоки, содержащие большее количество вибраторов. Так например антенный блок SAL 860 содержит 7 вибраторов, 5 из которых для измерения абсолютной скорости, а 2 для относительной.

Схема расположения вибраторов:

 

Вибраторы 1-5 позволяют определить абсолютную скорость в 12 направлениях из - за расположения под углом 30 градусов. Используя измеренные составляющие скорости, рассчитывается продольная и поперечная составляющие скорости. Для измерения относительной скорости используются вибраторы 6 и 7, каждый из которых работает по той же схеме, которая была описана вначале раздела. При передаче работают 1, 2, 3 вибратора, принимают все.

 

Расположение всех органов управления и контроля, с которыми приходится иметь дело в процессе их навигационного использования, а также их назначение:

Дисплей типа SD является многоцелевым цифровым дисплеем и позволяет отображать различные вид информации. На дисплеях различных данного типа могут использоваться следующие кнопки управления.

1. Одновременное нажатие кнопок увеличения и уменьшения освещения приводит к проверке работы всех светодиодов на панели прибора.
2. По отдельности кнопки регулировки освещения, увеличивают и уменьшают яркость работы светодиодов.
3. Кнопка «Long / Transv» переключает экран на выведение значений продольной и поперечной скоростей. Светодиодами на стрелках показывается направление.
4. Кнопка «Speed / Dir» переключает экран в режим отображения путевого угла и абсолютной скорости.
5. Светодиоды «WT» и «BT» указывают на то, какая скорость выводится на экран относительная или абсолютная. В различных моделях дисплеев переход от абсолютной скорости к относительной осуществляется автоматически, либо с помощью специальной кнопки «WT / BT»
6. В дисплеях, указывающих пройденное расстояние присутствуют дополнительные кнопки:

6.1. «Reset trip» используется, чтобы сбросить предыдущую информацию и рассчитывать новую. Чтобы предотвратить случайное нажатие ее следует нажимать не менее 2 секунд.

6.2. «Trip1 / Trip2» - переключает информацию о пройденном расстоянии на экране между последним переходом и общим пройденном расстоянии. Последнее нельзя сбросить кнопками управления.

 

 

Основные технические характеристики лага:
Рабочая глубина	от 3 до 300м
Диапазон измерения скорости:
относительно воды	от 0 до 30 уз
относительно морского дна 1) вперёд / назад 2) вправо / влево	от -8 до 30 уз от 0 до 8 уз
Точность измерения:
относительно воды	1% от скорости или 0,1 уз (что больше)
относительно морского дна	0,5% от скорости или 0,1 уз (что больше)
пройденного расстояния	1% от расстояния
Измерение относительной скорости:
используемые частоты	3.840 и 4.196 МГц
скорость замеряется на установленном оператором расстоянии	75 - 100 мм от поверхности антенны. По умолчанию: 130 мм.
глубина, требуемая для работы	>3 м
диапазон скоростей	±50 узлов
Измерение абсолютной скорости:
используемая частота	150 кГц
диапазон глубин	от 2 до 220 м от поверхности антенны
скоростной диапазон	±40 узлов в любом направлении
Работа при ускорении:
продольная скорость	до 0.9 узл/сек
поперечная	до 0.1 узл/сек
Работа в экстремальных условиях:
килевая качка	±5 градусов с частотой до 0.25 Гц
бортовая качка	±30 градусов с частотой до 0.25 Гц
рысканье	±5 градусов с частотой до 0.125 Гц
Приведут к ошибке менее 0.2%

 

Комплект приборов лага « SAL - 860» «Speed Log»:

1) гидроакустический преобразователь (Transducer), установленный в клинкете (Sea - valve);

2) электронный блок (Electronics unit);

3) блок вычислительный (Log processing unit);

4) распределительная коробка (Extension box);

5) цифровой указатель скорости и расстояния (Digital speed / distance display);

6) аналоговый указатель скорости и расстояния (Analogue speed / distance display);

7) указатель глубины (Depth display);

8) 30 метровый кабель.

Основные достоинства и ограничения при навигационном использовании, возникающие в определенных обстоятельствах плавания.

Корреляционный лаг «SAL-860» идеально подходит для крупнотоннажных судов. Так, как гидроакустическая антенна имеет вибраторы, как для измерения относительной, так и абсолютной скоростей, то установка такого прибора упрощает решение задачи соответствия судового оборудования международным конвенциям. В абсолютном режиме лаг позволяет определять скорость и направление движения практически в любом направлении благодаря 5 вибраторам, расположенным специальным образом. Это позволяет облегчить работу при плавании в узостях и реках с сильными течениями. Работа при достаточно сильной бортовой и килевой качке, делает лаг идеальным для морских судов. К недостаткам можно отнести чувствительность лага к обрастанию корпуса. На практике это приводит к ошибкам в работе лага в относительном режиме.

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: