Способ определения скоростных характеристик морских течений с судна Советский патент 1983 года по МПК G01P5/00 

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

Известен способ определения ско.рости и направления течений, который основан на измерении проекций горизонтальной составляющей мах- нитного поля Земли на две ортогональные оси l .

Вектор истинной скорости течения получают по проекциям вектора,течения и проекции горизонтальной составляСющей 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 присутствии ветра определяют скоростные характеристи.ки морского течения путем измерения расстояния и направления с судна до неподвижной нехи ,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 скоррсти дрейфующей вехи надо иметь .не менее трех наблюдений.

Недостатками известного способа являются сложность и длительность подготовки Наблюдений из-за 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 п способе определения скоростных характеристик морских течений с судна в присутствии ветра путем измерения расстояний и напралений 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 „ 1),& по6 -Dasin oil T arct6 --- V

.,-D25 noL2

t sin л ч

DICOSOti.-Djcos 06-2-РОА

icosT

0 где D и D2 - расстояния от судна

до неподвижной вехи в первый и второй моменты наблюдений;

о(,,и оС углы между направлени5ем движения судна и

направлением с судна на неподвижную веху по часовой стрелке в первый и второй момен, . ты наблюдений.; t - время между момента-

ми измерений; Vf - скорость течения, Т - направление течения

от Kypjca судна по ча5совой стрелке,

РОЛ - разность отсчетов

лага.

На чертеже представлено предлагаемое устройство. . 0 Судно, следующее каким-то курсом К разворачивает ся в точке А, например против ветра (вектор ветра Wg), на курс К и таким образом влияние ветра сводится только к изменению скорости хода судна. После того, как судно установится на курс К, из точки А в момент времениMi измеряют расстояние 0 и направление ос. f до неподвижной вехи С и берут отсчет лага ОЛ. Если бы течения не было (вектор ..течения W-), то судно во второй момент времени М2 было бы в точке А . Но за время t М-2-М течение-снесет судно, не изменяяего курса, 5 в точку А на расстояние где V-f - скорость течения.

В момент М из точки А также измеряют расстояние D и направле-. ние сб2 до неподвижной вехи С и берут 0 отсчет лага ОЛ. Так как судно следует курсом KJ, против ветра, то ветрового дрейфа небудет - его влияние скажется только на скорости хода, что будет учтено лагом. Разность отсчетов лагов РОЛ ОЛ2- ОЛ даст расстояние, пройденное судном,- относительно воды за время t т.е. отрезок .

Проектируя четырехугольник на ликию курса К (диаметральную плрскость судна) и учитывая, что сумма проекций составлякядих равна проекции замыкающей, получим

5 V lcosT.D cosoi -D cosc 7-fOA. Проектируя этот четырехугольник tia другую ось,перпендикулярную курсу, аналогично получим V tSinT-D Sinot -D S notj. Разделив уравнение (2) на уравнение (1) получим: D S no6 -P-2S n ta -РОЛ-В-1СОвОС, + 1) , Из уравнения (3) получаем напра1в лёние ч ечения Т относительно курса К. ; Разделив уравнение (2) на tsinT получим скорость течения D einoCi-D Sinoiz При применении предлагаемого спо соба отпадает необходимость изго(4V товлять плавающие радиолокационные вехи, необходимость подготовитель1ЫХ работ по постановке вех и спуска их на воду, надобность поднимать вехи на борт. Кроме того, получаемый способом результат имеет меньшие погрешности, ибо отпадают дополнительные измерения до движущихся вех, вносящие дополнительные погрешности, а сама обработка измерений упрощается и ускоряется. 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.

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.