2.17.2 Определение скорости. Общие принципы, требования к точности определения скорости, к району и условиям испытаний. Способы определения (только перечислить).

В настоящее время реализованы два физических принципа измерения абсолютной скорости: по доплеровскому сдвигу частот и с помощью инерциальных систем навигации. Относительную скорость измеряют в основном двумя типами лагов: гидродинамическими и индукционными. Гидродинамические лаги работают по принципу измерения динамического давления набегающего потока воды при движении судна. Относительная скорость является функцией измеренного давления Р_дин: V_o=f (P_дин).

Индукционные (электромагнитные) лаги работают по принципу электромагнитной индукции. Магнитное поле, создаваемое специальным устройством на днище судна, перемещается в потоке морской воды, являющейся электролитическим раствором. В ней наводится ЭДС – функция относительной скорости: V_o=f (ЭДС).

Необходимая точность окончательных результатов должна характеризоваться ошибкой порядка 0,5%.

Требования к району:

• волнение должно быть не более 2 баллов и ветер не более 3 баллов;

• наименьшая глубина должна определяться зависимостью h/T>6, h-глубина (м), T-осадка судна (м); район должен быть свободен для маневрирования;

• желательно, чтобы скорость течения была возможно меньшей и не менялась в период наблюдений по величине и направлению.

Способы определения:

• по визуальной мерной

• по веерной визуальной мерной

• с помощью РЛС

• по оборотам винта

• по радионавигационным системам.

2.17.3 И 2.17.4 Определение скорости по визуальной мерной линии, с помощью рлс и радионавигационной системы.

Скорость судна и поправка лага одновременно определяются на мерной линии. Оборудование мерной линии состоит из ведущих створов и секущих, перпендикулярных линии пути. Расстояния между секущими створами точно известны. и снимаются с карты или выбирается из лоций, время замечается по секундомеру. Тогда при отсутствии течения: V = S :t. Для исключения влияния течения нужно сделать второй пробег на противоположном курсе, тогда будем иметь:

S = V_ot₂ – V_тcosq_тt₂ где t₂ – время второго пробега. Когда в районе наблюдений элементы течения, т.е. его скорость и направление, непрерывно меняются и закон их изменения неизвестен, полностью исключить действие течения невозможно.

С выходом на линию команда «Приготовиться к работе на первом пробеге», и первому створу «Товсь», при пересечении «Ноль» и запустить секундомер. При подходе ко второму створу «Товсь», при пересечении «Ноль» и стоп секундомер. После пересечения второго створа судно отворачивает на 10 - 15 градусов в сторону моря и этим курсом проходит 2 – 3 мили, чтобы после циркуляции выйти на линию, Затем все повторяется.

Отработка:

1) V_i = (3600 S):t

2)V=(V₁+V₂)/2 (при 2х измерениях);

V=(V₁ + 2V₂ + V₃)/4 (при 3х измерениях);

V=(V₁ + 3V₂ + V₃+V₄)/8

3) N_i = 60 x (n₂ – n₁):t частота вращения гребных винтов в минуту.

4) средняя частота вращения гребных винтов в минуту для заданного режима работы:

N = (N_1i + 2N₂ + N₃)/4 (при 3х измерениях)

5) Поправка лага на каждом пробеге: ∆л =((S – РОЛ) : РОЛ))x100

6) Средняя величина ∆л и К_л: ∆л=(∆л₁+2∆л₂+∆л₃)/4 (при 3х измерениях), К_л=1+(∆л/100). Составляется таблица. Поправка лага с точностью от +\- 0,5 до +\- 1,0 %, скорость до 0,1 узла.

С помощью РЛС скорость судна можно определить и в открытом море. Пройденное расстояние находят из наблюдений по радиолокатору или с помощью фазовых систем. В этих случаях течение исключается несколькими способами. Один из них – использование свободно плавающего буя, вехи или судна в дрейфе. Приведя буй прямо по курсу, радиолокатором измеряют до него расстояние D1 замечают время по секундомеру. Следуя постоянным курсом, через 3-4 мили вновь измеряют расстояние до буя D₂. Тогда скорость судна определиться из формулы: V_o=(D₁-D₂)/t . Расстояние 3-4 мили выбрано из следующих соображений: на 5-мильной шкале дальности разность расстояний до ориентира по курсу может быть измерена со средней квадратичной ошибкой:

mD₁−D₂=m∆D≈±30 м. Ошибкой секундомера в данном способе можно пренебречь. Тогда получим:

Подставляя mV_o=0,005, D₁ - D₂=±30м, получим D₁ - D₂≈6000м≈ 3 милям. Для повышения точности можно сделать несколько пробегов и результаты обработать по способу наименьших квадратов. Течение здесь влияния не окажет, так как и буй и судно будут одинаково перемещаться под его действием.