Устройство для измерения параметров морских волн Советский патент 1980 года по МПК G01C13/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МОРСКИХ ВОЛН

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в метеорологии, навигации, океанографических исследованиях, мореходных испытаниях судов и гидросамолетов, для излучения особенностей взаимодействия атмосферы и океана, а также в тех областях науки и техники, где необходимо зна параметры морского волнения. Известны радиоизмерители интенсивности волнения, содержащие передатчик, антенный переключатель, усилитель высокой частоты, схему автоматической . регулировки усиления и позволяющие по отраженному от водной поверхности сигн лу судить об интенсивности волнения, регистрацию морского волнения радиометодом можно производить с берега, самолета или спутника Земли ij. Недостатком известных устройств является невозмож1юсть определения нак лона поверхности морских волн. Известно также устройство для определения нг-кпона поверхности морских ВОЛН, содержащее передатчик, антенный переключатель, усилитель высокой частоты, схему автоматической регулировки усиления, соединенные последовательно, нуль-орган, генератор времени,схему сравнения, интегратор и индикатор 2, Недостатками этого устройства является недостаточная оперативность измерения и невозможность одновременного измерения на больщих акваториях морей (измерение производится в точке). Целью изобретения является обеспечение неконтактного определения наклона поверхности морских волн. Цель достигается тем, что устройство снабжено пиковым детектором, фильтром нижних частот, соединенными последовательно, .схемой вычитания, связанной с выходами пикового детектора и фильтра нижних частот, второй выход фильтра нижни: ; частот соединен со схемой автомати 1еской регулировки усиления, выход схемы вычитания подключен

ко входам йуль -оргаиа и схемы сравнения, а выход, пикового детектора соединен с выходом усилителя высокой частоты. ,...

На фиг, 1представлена структурная схема описываемого устройства; на фиг. 2 - график, поясняющий принцип определения угла наклона.

Устройство содержит импульсный радиолокационный передатчик 1, соединеншли через антенный переключатель 2 с усилителем высокой частоты 3. Пиковый детектор 4 выделяет огибающую отра- жешшго сигнала, а фильтр нижних частот 5 среднее значение его, которое поддерживается постоянным схемой 6 автоматического регулирования усиления Схема вычитания- 7 осуществляет центрирование огибающей отраженного сигнала. Нуль -орган 8 подсоединен к схеме вычитания и выдает стандартные импульсы, соответствующие моменту перехода сигнала через его средний уровень, К выходу .нуль-органа подключен генератор времени 9, который задает время сравнения. . . Схема сравнения 10 подключена к генератору времени и схеме вычитания. К вь1ходу схемы сравнения подключен ин- т.егратор 11, усредняющий напряжение, .поступающее с вых даСхемы сравнения за время tj. Выход интегратора соёдйнёй с выходом индикатора 12, регистрйрую- щим средний угол наклона волн.

Водная поверхность с летательного аппарата облучается импульсным радиолокационным передатчиком 1 корЬтко- волнового диапазона (Я 10ч-бОм, р 5-гЗ(мГц). Принятый отраженный . сигнал усиливается усилителем 3 и подается на пиковый детектор 4, в котором выделяется огибающая отраженного сигнала, несущая информация об уклонах волн. С детектора 4 электрический сигнал подается на фильтр 5, на выходе которого вьзделяется среднее значение огибающей отраженного сигнала. Среднее значение т поддерживается постоянным с помощью схемы 6, обеспечивающей изменение огибающей отраженного сигнала отвосительно среднего значения км. Схема вычитания 7 подключена к пиковому детектору 4 и фильт ру 5 и производит центрирование огибающей отражённого сигнала, т.е. вычитание из мгновенных значений огибавэшей среднего значения W .

Таким образом, при работе устройств на выходе схемы вычитания появляется

центрироваюи.ш электрический uHriifin, содержащий njKjtopMannfo о параметрах морских Со схемы 7 )ированная огибающая отраженного сигнала посту-

пает на нуль орган, па выходе которого появляются импульсы, соответствующие моменту перехода сиГнача через его средний уровень. Эти импульсы запускают генератор времени 9, задающий вре-

мя t J по истечении которого в схеме сравнения 10 происходит измерение ira- пряжения и , пропорционального углу. наклона измеряемой волны. Это напряжение усредняется интегратором 11 за

время измерения t-i , необходимое для обследования не менее .100 морских волн, и регистрируется индикатором 12, проградуирОванным в углах наклона морской поверхности. Антенный переключатель 2 обеспечивает работу передатчика и приемника на одну антенну.

Предлага.емое устройство позволяет измерять наклоны поверхности морских . волн с летательного аппарата бесконтактнымметодом,: обеспечивающим оперативность измерения,и одновременный Охват измерением, больших водных площадей.

Наиболее целесообразно использовать

предлагаемое устройство при испытании

переходных качеств гидросамолетов, в системах дискретного и автоматического управлениягидросамолетом на взлетпосадках. Оно может быть использовано

и при прогнозировании условий навигации в определенных районах моря. .

формула изо-брёте.ния

Устройство для измерения параметров морских волн, содержащее передатчик, антенный переключатель, усилитель высокой частоты, схему автоматической регулировки усиления,соединенные последовательно, и нуль-орган, генератор времени, схему сравнения, интегратор и индикатор, соединенные последовательно, от Л и ч аю щ е е с я тем,

что, с целью обеспечения неконтактного определения наклона поверхности морских волн, оно снабжено пиковым детектором и фильтром йижних частот, соединенными .последовательно, схемой вычитания, связанной с выходами пикового детектора и фильтра нижних частот, второй выход фильтра нижних частот соединен со схемой автоматической регулировки усиления, выход схемы вычитания подключен ко входам нуль-органа и схемы сравнения, а вход пикового детектора соединен с выходом, усилителя высокой частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2., Авторское свидетельство СССР 549683, кл. G 01 С 13/ОО, 1974 (прототип).