Понятие о лагах. Поправка и коэффициент относительного лага

Приборы, следящие для изменения скорости судна и пройденного расстояния, называются лагами.

Судно перемещается по водной поверхности Земли, совершает движение в двух средах – водной и воздушной, которые также движутся относительно дна морей и океанов.

Движение судна делят на относительное (относительно воды) и абсолютное (относительно поверхности Земли). Перемещение судна под действием водных и воздушных масс, т.е. под действием ветра и течения, называют переносным движением.

Вектор переносной скорости V_c обычно связывают с понятием общего сноса под действием ветра и течения. Таким образом, векторные формулы связи скоростей могут быть записаны так:

V=V_o + V_c (6.2)

V_c = V_в + V_т (6.3)

Где V – вектор абсолютной скорости; V_o – вектор относительной скорости; V_c – вектор переносной скорости; V_в – вектор от скорости сноса судна ветром; V_т – вектор скорости течения.

В соответствии с измерением скорости современные лаги делятся на абсолютные и относительные.

Относительные лаги по принципу действия подразделяются на гидродинамические и индукционные лаги.

Абсолютные лаги подразделяются на гидроакустические доплеровские и корреляционные.

Действие гидродинамического лага основано на измерении встречного потока. Измеряется разница между статическим давлением воды и давлением, полученным при движении судна. Получаем скорость судна относительно воды. V_o =f(Р_д)

Принцип действия индукционного лага основан на законе электромагнитной индукции. Магнит, закрепленный под днищем судна, создает постоянный вектор магнитной индукции. Представим морскую воду в виде параллельных проводников, соединяющих два погруженных в воду электрода, изолированных от корпуса судна и перемещающихся вместе с судном и магнитом. При движении судна со скоростью V, с этими электродами будут соприкасаться все новые и новые проводники, образованные морской водой. Таким образом создается эффект движения проводника относительно неподвижных силовых линий магнитного поля. Сигнал, снимаемый с электродов пропорционален скорости судна т.е V_o =f(ЭДС) В лагах вместо магнита применяют электромагнит.

Принцип действия гидроакустического доплеровского лага основан на эффекте Доплера, в соответствии с которым при относительном движении источника и приемника звуковых волн происходит изменение частоты принимаемых колебаний по отношению к излученным. Причем это изменение, называемое доплеровским сдвигом, пропорционально скорости указанного относительного движения. Такими лагами скорость измеряется относительно грунта, т.е. дается абсолютная скорость. Недостатком лага является возможность применения его только на глубинах до 300 м. Для измерения скорости на большей глубине, необходимо изменение частоты импульса, что привело бы к увеличению антенн до 3 м, что негативно влияет на прочность корпуса судна.

Гидроакустическим корреляционным лагом называется измеритель скорости судна, принцип действия которого базируется на определении временного сдвига между акустическими сигналами, отраженными от грунта и принятыми двумя судовыми антеннами, разнесенными на определенное расстояние.

Выработка расстояния относительными лагами по измеренной скорости с помощью интегратора. Расстояние S₀ от некоторого нуля фиксируется специальным счетчиком, а его мгновенное значение называют отсчетом лага (ОЛ). Пройденное судном расстояние определяют как разность между его последовательными отсчетами (разность отсчета лага, РОЛ) в момент времени t_i+1 и t_i, снятыми со счетчика лага:

РОЛ = ОЛ_i+1 - ОЛ_i (6.4)

Лаг, как и всякий прибор, имеет погрешность, которую можно скомпенсировать поправкой ΔЛ, имеющей обратный знак. Такую поправку называют поправкой лага (log correction). Она бывает положительной и отрицательной и высчитывается по следующей формуле:

ΔЛ= (6.5)

ΔЛ= = (6.6)

Где РОЛ= ОЛ₂ - ОЛ₁ – разность отсчетов лага; S_о – фактически пройденное расстояние относительно воды, которое можно определить навигационными способами; V_o– скорость судна относительно воды; V_л – скорость судна, показанная лагом.

Следует знать, что при отсутствии течения S_о = S, где S – расстояние, пройденное судном относительно грунта.

При известной поправки лага пройденное расстояние получают из (6.5):

S_л = РОЛ(1+ (6.7)

S_л показывает, что расстояние рассчитано по показаниям лага.

Вместо поправки удобней использовать коэффициент лага:

К_л = (1+= (6.8)

Откуда

S_л = К_л РОЛ (6.9)

Дата добавления: 2014-01-11