Метод расчета глубины подводного аппарата без учета параметров водной среды

.

Тематический выпуск

УДК 532.3

А.А. Борисов

МЕТОД РАСЧЕТА ГЛУБИНЫ ПОДВОДНОГО АППАРАТА БЕЗ УЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ВОДНОЙ СРЕДЫ

Описывается метод, который позволяет провести расчет глубины подводного аппарата, если невозможно точно определить температуру и соленость водной среды.

Расчет глубины; подводный аппарат; температура

A.A. Borisov

TNE METHOD FOR DETERMINING THE UNDERWATER DEVICE LOCATION DEPTH WITHOUT TAKING INTO CONSIDERATION OF THE

SUBSTANCE PARAMETRS

Describes the method that enables to determine the apparatus location depth approximately if there no opportunity to measure a water substance tempera ture and salinity accurately.

Determine location depth; underwaters device; temperature.

Предлагаемый метод дает неплохие результаты вычисления глубины автономного подводного аппарата (ПА), на котором установлен маяк-ответчик (МО), при его точно или приближенно известных горизонтальных координатах, которые могут быть вычислены либо методами, использующими симметрию водной среды, либо по координатам точки сброса.

Его применение особенно целесообразно в тех случаях, когда снятие данных о температуре и солености воды затруднительно.

Рекомендован он и к применению на глубинах 50- 100 метров (ввиду быстрой смены параметров водной среды), а также на очень больших глубинах (свыше 2-х километров), ввиду следующих причин:

1)

температуры и солености воды;

2)

;

3) -

ента скорости звука в водных слоях, на которые условно разделено пространство , - -диента скорости звука в каком-либо слое.

Использование данного метода во многих случаях позволяет преодолеть неточность эмпирических формул, выражающих зависимость скорости звука от температуры и солености. Кроме того, указанный метод может быть применен параллельно с другими методами определения глубины для проверки или корректировки результатов последних.

Предлагаемый метод базируется на утверждении, что вертикальный градиент скорости звука примерно в тысячу раз больше горизонтального, за исключением областей схождения холодных и теплых течений [1] .

Это дает возможность ввести понятие средней скорости звука, как функцию глубины ПА и применить геометрические формулы расчета.

Краткие сообщения

Применение данного метода основано на многократном обмене сигналами между ПА и судном сопровождения. В результате каждого обмена определяется обобщенная величина (точка) Аі(хі,уі,іі) , содержащая информацию о горизонтальных координатах судна сопровождения хі,уів некоторой декартовой системе координат, а также время распространения сигнала іі от судн а до ПА. Для

каждого ПА необходимо накопить не менее 30x50 точек.

Расчет глубины НМ проводится многократно по двум точкам с координатами хі, уі, іі и х], у], І] , для которых разность времен іі и і] по модулю лежит в

интервале от 1 мс до 2.5^3 мс.

Большие и меньшие разницы

времен приводят к увеличениям .

Геометрия одномерного вычисления показана на рис. 1 (на котором С(ХМ,УМ) - горизонтальные координаты ПА, В(хі,уі), Б(хі,уі)- указанн ые точки, Е(ХМ,УМ,НМ)- положение ПА в ).

Из данного рисунка видно, что глубина ПА определяется по

Рис.1. Определение глубины ПА без учета профиля скорости звука

формуле (1):

НМ=

.2. .2. Іі 8] - І] 8і

і] - іі

в которой величины 8 и 8 определяются по формулам (2) и (3). = (хі - ХМ)2 + (уі - УМ)2,

8] = (х] - ХМ)2 +(у] - УМ)2.

Полученный массив значений глубины ПА затем подвергается статистической обработке, в результате которой по формулам (4) и (5) рассчитываются его среднее значение НМ и среднее квадратичное отклонение от среднего дНМ .

і\

£ НМі

НМ

N

дНМ

і V

£ (НМі - НМ)2

і=1

NN -1)

где N - число элементов массива значений глубины ДМО.

Полученное по формуле (4) значение НМ можно считать значением глубины .

В случае необходимости повышения точности расчетов (большое значение величины дНМ ) необходимо исключить из расчетов по формуле (4) те элементы массива глубины, которые были получены с участием «грубо измеренных» точек.

2=1

.

Для их определения для каждой точки Л1{х1,у1,И) считается средняя скорость звука а . Расчет проводится с помощью формулы (6),которая имеет вид у[нМ2 + {х1 - ХМ)2 + {у1 - УМ)2

сг = -

ti

Рекомендуется считать точку Ai(xi,yi,ti) «грубо измеренной», если ее сред-

м

нее значение скорости звука ci лежит вне интервала (1450x1540) —., то есть в

с

пределах изменения скорости звука в мировом океане. При необходимости данный интервал может быть уменьшен.

, -ным, он может иметь практическое применение, особенно при неточном определении зависимости скорости звука от глубины c(z).

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Бреховских Л.М., Пысанов ЮЛ. Теоретические основы акустики океана. - Л.:

Г идрометеоиздат, 264с.

2. Милн П.Х. Гидроакустические системы позиционирования. - Л.: Судостроение,

1989-232С.

Борисов Алексей Алексеевич

Геленджикский филиал Южного федерального университета E-mail: trtu06@bk.ru

353475, Россия, г. Геленджик, ул. Молодежная, 1, кв. 26, тел.: 8 (86141) 94581

Borisov Alexsey Alekseevich

Gelendgik branch of Southen Federal University E-mail: trtu06@bk.ru

26, 1, Molodezhnay, Gelendgik, 353475, Russia, Ph.: +7 (86141) 94-581

УДК 534.222.2

H. П. Заграй

КОРПОРАТИВНЫЕ КЛАСТЕРНЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ СЕТИ

Обсуждаются вопросы современных технологии обучения и формирования элиты через интеллектуальную деятельность образовательных структур современного общества в новых условиях состояния современного мира.

Технологии обучения; интеллектуальная деятельность; элита; образовательные структуры; современное общество.

N. P. Zagray

CORPARATIV CLASTER FORMING NET

The questions of modern teaching methods and elite formation by intellectual activity of educational structures of modern societies in new conditions of the modern world situation are considered in the article.