5. Расчет поправок эхолота

Эхолот служит для измерения глубины под килем судна. Принцип измерения глубин заключается в определении промежутка времени между посылкой сигнала излучающей антенной и приходом к принимающей антенне сигнала, отраженного от морского дна. Наиболее существенными погрешностями эхолота являются погрешности обусловленные отклонением действительной скорости звука от расчетной, наклоном дна, базой антенн, отклонением частоты вращения электродвигателя от расчетной.

Большинство современных навигационных эхолотов имеют один излучатель, поэтому погрешность за базу антенн у них отсутствует; частота вращения электродвигателя стабилизирована электронным регулятором и данный вид погрешности пренебрежимо мал и к учету не принимается.

Задание 5.

В данном разделе необходимо рассчитать поправку, которой требуется исправить показания эхолота при отклонении действительной скорости звука в воде сот расчетнойс_ои если в месте измерения глубины имеется наклон морского днаγ.

Порядок выполнения.

1. Рассчитать поправку эхолота за отклонение скорости звука в воде от расчетного значения по формуле

Δh_c=h_изм(с/с_э– 1),

где с– действительная скорость звука в воде (м·с^–1);

с_э– расчетная для эхолота скорость звука в воде, равная 1500 м·с^–1 .

Скорость звука рассчитывают по формуле (формула Вильсона)

с=с_о+ Δс+ Δс_h ,

где с_о = 1449, 14 м/сек называется опорной скоростью звука, вычисленной для температурыt= 0^оС, соленостиS= 35‰ и давления 1,033 кг/см²(одна атмосфера);

Δс= Δс_t+ Δс_s= Δс_hst– сумма поправок соответственно за температуру, соленость и взаимодействие глубины (давления), солености и температуры, табулированная по диапазонам глубин в таблице 11 (табл. 11 частично, для примера, отображает таблицу 34-а Мореходных таблиц 1975 г.);

Δс_h– поправка за глубинуh, представленная в таблице 12 (табл. 12 частично отображает табл. 34-б МТ – 75).

2. Рассчитать поправку эхолота за наклон морского дна, используя формулу

Δh_γ=h_изм(secγ– 1),

где γ – наклон морского дна.

3. Полную поправку эхолота вычислить как алгебраическую сумму полученных поправок

Δh= Δh_c+ Δh_γ.

В данном задании представить:

а) численные значения поправок Δh_c, Δh_γи Δh;

б) выводы.

Пример выполнения задания.

Исходные данные: t= 15^оС;S= 30,5‰;h_изм= 260 м.;γ= 27^о.

1. Используя метод линейной интерполяции находим из таблицы 11, что при солености S= 30,5‰ и температуре водыt= 15^оС поправка опорной скорости звука Δсв воде равна 52,55 м/сек.

2. Аналогично, выбираем из таблицы 12 поправку за глубину Δс_h= 4,3 м/сек для измеренной глубиныh_изм= 260 м.

3. Суммируя поправки Δс, Δс_hи опорную скоростьс_ополучаем скорость звука при заданных условиях

с= 1449,14 + 52,55 + 4,3 = 1505,99м/сек.

Таблица 11. (Табл. 34-а, МТ-75). Поправка опорной скорости звука в воде за

температуру и соленость, глубина от 0 до 500 м.

Температура воды, tоС	С о л е н о с т ь S,‰
	20	22	24	26	28	30	32	34	36	38	40
	Метры в секунду
0	-20,62	-17,92	-15,19	-12,46	-9,71	-6,96	-4,18	-1,40	1,40	4,22	7,04
5	1,92	4,52	7,13	9,75	12,38	15,02	17,68	20,35	23,05	25,75	28,46
10	22,13	24,51	27,10	29,61	32,13	34,66	37,21	39,77	42,35	44,94	47,54
15	39,97	42,34	44,72	47,12	49,53	51,95	54,38	56,83	59,30	61,77	64,26
20	55,56	57,81	60,09	62,37	64,67	66,97	69,30	71,63	73,98	76,35	78,72
25	69,13	71,27	73,43	75,60	77,79	79,98	82,19	84,41	86,66	88,91	91,17

Таблица 12. (Табл. 34-б, МТ-75). Поправка опорной скорости звука в воде за глубину от 10 до 500 м.

Глубина h, м	Поправка Δсh, м/сек	Глубина h, м	Поправка Δсh, м/сек
10	0,16	100	1,65
20	0,33	150	2,48
30	0,49	200	3,30
40	0,66	250	4.13
50	0,82	300	4,96
60	0,99	350	5,79
70	1,16	400	6,62
80	1,32	450	7,45
90	1,49	500	8,28

4. Вычисляем Δh_c:

Δh_c= 260(1505,99/1500 – 1) = + 1,04 м.

5. Рассчитываем Δh_γ:

Δh_γ= 260(sec27^о– 1) = 31,8 м.

6. Определяем общую поправку эхолота при данных условиях

Δh= 1,04 + 31,8 = 32,84 м.