4.. Оценка погрешностей измерения рыбопоисковыми приборами

4.1 Погрешности измерений дистанции от ошибок в скорости развертки

Погрешности измерений, возникающие из-за отклонения скоростей развертки устройств регистрации (самописцы) и индикации (ЭЛО), определяются величиной отклонения текущей скорости развертки от её номинального значения. Если скорость развертки больше ее номинального значения, то будет измерена большая дистанция до объекта, чем фактическая (положительная погрешность или отрицательная поправка) и наоборот. С целью уменьшения погрешностей измерения дистанции следует контролировать и учитывать поправку за ошибки в

скорости развертки гидроакустических приборов. Полученная в результате контроля систематическая величина погрешности измерения может быть учтена как поправка к измеренной дистанции или введена в устройство, обеспечивающее стабильность развертки (АЦР, задающий генератор) как регулировочный параметр [8,с.84]. Случайная составляющая погрешностей приборно не компенсируется, и её следует учитывать как параметр, оценивающий достоверность измерений. Контроль скорости развертки устройств регистрации с механическим способом ее создания осуществляется, как правило, по количеству импульсов, вырабатываемых генератором посылок. Обычно контроль ведется при одной посылке за один цикл развертки. В паспортных данных гидроакустических приборов приводятся номинальные значения количества посылок за одну минуту [4]. Однако удобнее проводить контроль не количества посылок за одну минуту, так как их можно считать только целыми числами, а времени измеренного секундомером за заданное количество посылок (в качестве заданного берется номинальное значение посылок за одну минуту). В случае, если количество посылок (обычно на больших диапазонах) не является целым числом, за одну минуту, то следует увеличить контрольное время во столько раз, чтобы число посылок было целым. После окончания измерения времени за кратное число посылок полученный интервал пропорционально уменьшается. Общее выражение для оценки величины систематической погрешности и ее случайной составляющей имеет вид:

где Н - погрешность измерения дистанции, м;

Hi -текущее (измеренное) значение глубины ,м;

ti - среднее значение из ряда измерений времени развертки за контрольное число посылок с^*

S—среднеквадратическая погрешность измерения tj (из сериях не менее пяти измерении ).

Значение Hi определяется путем интерполяции ближайших глубин с карты (приложение 1] по текущему месту судна, выбранному для соответствующего варианта из данных для расчетов Величина ti вычисляется как среднее значение из серии измерений (не менее пяти) , произведенных на приборе, заданном в варианте, и в диапазоне, необходимом для измерения Нi. Измерения проводятся в лабораториях института на действующих приборах. Средняя величина ti. вычисляется по выражению:

а значение среднеквадратической погрешности

.4.2 Погрешность отклонения скорости звука от стандартной

Дистанция , измеряемая гидроакустическими приборами, определяется по разности времени Т между излученным и принятым акустическими сигналами. Для вычисления значения дистанции R необходимо значение скорости распространения. В общем виде расчет R производится по выражению

,(4.1)

где С(R) - текущее значение скорости распространения сигнала, являющееся распределением гидрофизических параметров по координатам. С целью упрощения значение скорости звука в гидроакустических приборах принимает как усредненное значение для некоторых средних значений гидрофизических параметров (температуры солености).

За расчетное значение скорости звука в воде принята величина 1500 м/с. Учитывая, что фактическое распределение скорости звука по траектории распространения акустического луча

C(R), в общем случае, не совпадает с расчетным значением скорости звука, измерение дистанции гидроакустическими приборами производится с погрешностью

Перейдя от dt к конечным приращениям Dt, получим выражение для погрешности измерения дистанции

,(4.2)

где -текущее значение отклонения скорости звука от ее расчетного значения

– = -(C{R) -1500).

Используя текущее значение скорости звука С (R.) по траектории распространения по выражению (4.2) при заданном Dt производят расчет R. Расчет по (4,1) необходимо производить на ЭВМ. Пример программы на языке BASIC для расчета R приведен в приложении 11. В случае простых законов распределения C(R) можно получить аналитические выражения для R, не требующие многократного суммирования, и выражение (4.2) можно упростить:

.

где С - среднее значение скорости звука по траектории;

R - измеренное значение дальности.

В работе необходимо рассчитать поправку

dR = - R.

для глубины под килем по заданным в варианте, а также поправку при расчете максимальной энергетической дальности.