Способ измерения угловых характеристик обратного рассеяния звука дном океана Советский патент 1986 года по МПК G01V1/38 

Изобретение относится к гидроакустической технике и может быть ис пользовано при проведении исследсва - тельских работ, связанных с изучением параметров морского дна по угловы характеристикам обратного рассеяния звука, снимаемь1м на ходу судна

Цель изобретения - упрощение процесса измерений с одновременным увеличением их производительности путем устранения остановок судна.

На чертеже изображены последовательные положения ( - 3....) судна в .моменты времени, когда излучаются звуковые импульсы.

Расстояния между последовательны- ми положениями в моменты времени Г равны Vt, где V - скорость движения судна. Рассеянные дном сигналы собираются с участков дна (6 - 12,...), расстояния между которыми также равны VT . Пр,и этом в момент нахождения судна в п-оложении 1 фиксируются .сигналы с участков 6-9 дна, а расстояние от положения судна 1 до участка 9 соответствует максимальной дальности действия L приемопередающей антенны (т.е в качестве примера на чертеже изображен случай ). -При нахождении судна в положении 2 фиксируются сигналы, рассеянные участками 7 - 0 и т.д. дна. Выделение сигналов от разных участков дна осуществляется в соответствии с известной методикой по времени их прихода.

Способ осуществляют следующим образом.

Судно непрерывно движется по поверхности океана и с него периодически через время 2 излучаются звуко- вые ш тульсы, при -этом днаграмкса направленности антенны ориентируется так, что направление проекции ее главной оси на горизонтальную плос- кость совпадает с направлением дви- жения судна. После каждого излученно го импульса фиксируется N значений рассеянного сигнала в моменты време.- ни, соответствующие его приходу от N рассеивающих участков дна, располо- женных вперед по курсу судна на рас- .стояниях V t один от другого (для случая в положении 1 судна фиксируются сигналы от участков 6-9 дна, в положении 2 судна - от участков 7-10 и т.д.). После излучения и приема . N-ro импульса (на чертеже это соответствует нахождению судна в положе

нии 4) по четырем зафиксированным значениям сигнала от участка 9 Дна, соответствующая четырем разным углам облегчения этого участка с предыдущих положений движущегося судна, строится угловая характеристика обратного рассеяния для этого участка. При переходе судна в положение 5 аналогичная характеристика строится для з част- ка . О дна и т.д. Таким образом, при перегмещении судна по поверхности после каждого излученного и принятого импульса строится угловая характерис-. тика обратного рассеяния лежащего под судггом участка дна по выбранному фиксированному числу углов N. Процесс построения угловых характеристик рассеяния дна осуществляется при этом практически непрерывно во время движения судна, что с тцественно повышает производительность труда при измерениях.

Для числа углов N можно записать соотношение

25

Н

V )

. (1)

где VC (Н-1)

горизонтальное расстояние от судна до дальнего облучаемого участка.

Так как sin

Н

L

(2)

где L - максимальная дальность приемопередающей антенны, то из и (2) получается формула

(1)

-иг-н

V

+ 1

(3)

Из формулы (3) видно, что количество сигналов N, по которым строится угловая зависимость рассеяния , для ка -дого из участков дна, увеличивается при увеличении дальности действия антенны L и уменьшении периода следования импульсов Г .

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить более подробную характеристику каждого участка даа (увеличить число углов N, по которым строится характеристика рассеяния) за счет изменения параметров L о

и г .

Положительный эффект от внедрения предлагаемого способа обусловлен тем, что он позволяет при сравнительно

простой процедуре измерений (излучение импульсов и прием рассеянных сигналов в определенные моменты времени осуществлять на ходу судна с высокой производительностью труда из- мерение угловых характеристик обратного рассеяния полосы дна под курсом судна. При этом высокая поперечная разрешающая способность метода обеспечивается за счет узкой в гори- зонтальной плоскости диаграммы направленности приемоизл5псающей антенны, а угловая разрешающая способность (число точек, по которым строится угловая зависимость рассеяния для каждого участка дна) может варьироваться в широких пределах в зависимости от потребностей пользователя и конкретных условий эксперимента.

Формула изобретения

.Способ измерения угловых характеристик обратного рассеяния звука

дном океана, заключающийся в излуче- НИИ звуковых импульсов в сторону дна приеме рассеянных в обратном направ- лении сигналов и их регистрации, причем прием и излучение сигналов проводят антенной с узкой в горизонталь ной плоскости и широкой в вертикальной плоскости диаграммой направленности, о тличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерений с одновременным увеличением производительности путем избежания остановок судна, ориентируют ось антенны в направлении движения судна после каждого излученного импульса регистрируют N значений рассеянного сигнала в фиксированные моменты времени, по которым определяют угловую характеристику рассеяния дна, причем К выбирают как целую часть величины А, определяемой из соотношения

. , Л - --лГ+ J.

И - глубина;

L - максимальная дальность действия приемно-цзлучающей системы

1 - скорость движения судна;

о - интервал между звуковыми импульсами.

Последобательные )Неаий судна 1 л.г 3 А Х5

исследуемые участии дна

Изобретение относится к гидроакустической технике и может быть использойано при проведении, исследовательских работ, связанных с изучением параметров морского дна по угловым характеристикам обратного рассеяния звука, снижаемым на ходу суд-- на. Для упрощения процесса измерений и увеличения производительности путем устранения остановок судна в способе измерения угловых характеристик обратного рассеяния звука, дном v океана, состоящем в излучении звуковых импульсов в сторону дна, приеме рассеянньпс в обратном направлении сигналов и их регистрации, прием и излз чение сигналов проводят антенной с узкой в горизонтальной плоскости и широкой в вертикальной плоскости диаграммой направленности, ориентируют ось антенны в направлении движения судна, после каждого излученного импульса регистрируют N значений рассеянного сигнала в фиксированные моменты времени, по которым определяют угловую характеристику рассеяния дна. 1 ил. (Л с Од О) 00

Редактор Н.Рогулич

Составитель В.Крутин Техред Л.Одейник

Заказ 3393/47 Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий , П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор О,Луговая