Содержание
суша и вода. Введение в Параглайдинг
Относительные скорости: суша и вода
Теперь представим сочетание суши и воды, начиная с неподвижной стоячей воды, скажем, в озере. Некто гребет на лодке по озеру со скоростью 5 км/ч — это та же средняя скорость пешехода на суше. Его скорость — 5 км/ч относительно воды; но поскольку вода стоячая, т. е. она не движется относительно берега, окружающего озеро, скорости будут всегда такими же, как и по отношению к воде.
Говоря более сухим научным языком: т. к. относительная скорость воды по отношению к земле равна нулю, скорость лодки по отношению к обоим стихиям (земле и воде) будет всегда одинакова, как бы она ни была направлена, потому что прибавление или вычитание нуля не меняет нашей цифры. Если озеро круглое, диаметром 5 км, то переплыть его по самому широкому месту в любом направлении займет у гребца один час. Если он гребет вдоль берега со скоростью 5 км/ч, а его друг идет пешком по берегу рядом с ним тоже со скоростью 5 км/ч, их скорость по отношению друг к другу будет нулевой, и они смогут поболтать как следует, как если бы они шли рядом или сидели в лодке вместе:
Предположим теперь, что водная среда не является неподвижной, как в озере, а представляет поток в реке, текущий со скоростью 3 км/ч относительно берега.
Вся картина и вычисления становятся теперь более сложными.
Человек в лодке по-прежнему гребет со скоростью 5 км/ч относительно воды, но вода также движется с ним со скоростью 3 км/ч относительно берега. Если он гребет против течения, то его «водная скорость» будет по-прежнему 5 км/ч, но встречный поток в 3 км/ч уменьшит ее до 5-3 = только 2 км/ч относительно берега (его «земная скорость»). Если его друг и сейчас идет пешком по берегу рядом с ним, то ему нужно выдерживать скорость всего в 2 км/ч (по отношению к земле), чтобы сохранить положение рядом с лодкой.
Но если человек в лодке гребет вместе с потоком, его скорость относительно земли будет 5 км/ч, которых он достиг на веслах плюс 3 км/ч, которые добавляет течение, что даст 5+3=8 км/ч по отношению к берегу. Его друг теперь должен идти весьма резво, со скоростью 8 км/ч, чтобы оставаться с ним.
Итак, наша лодка попутешествовала вдоль и против течения. Теперь посмотрим, что произойдет, если гребец предпримет путь поперек течения, пересекая реку так, что нос ее ориентирован под прямым углом к берегам.
Пусть река имеет ширину 5 км — в этом случае для ее перемещения лодке потребуется 1 час. Но попадет ли она в точку, напротив точки старта? Нет, не попадет, а окажется далеко от нее, и если точнее, то на расстоянии 3 км, потому что на это расстояние ее снесет течение скоростью 3 км/час за время пересечения реки, равное одному часу.
Пожалуйста, заметьте, что хотя гребец приложил усилия только для перегона лодки на расстояние 5 км по неподвижной воде, течение увеличило пройденное расстояние за 1 час почти до б км, в то время, как скорость лодки относительно воды осталась равной 5 км/ч.
ВОДА-ВАЯТЕЛЬ
ВОДА-ВАЯТЕЛЬ
На первый взгляд трудно установить связь между водой, плаванием и осанкой. А в действительности она есть, и большая. Обратимся к многочисленным фактам. Вот какой монолог мог бы произнести тренер, проводящий занятия с группой детей-пловцов.
«Посмотрите, какая
2.3.6. Секреты скорости
2.3.6. Секреты скорости
Прежде чем говорить о «секретах» скорости, я хотел бы отметить, что, несмотря на использование в этом разделе в качестве примера кинограммы слалома-гиганта, всё, что будет сказано ниже, в определённой мере относится и к слалому, и к скоростным
Относительные скорости: воздух и земля
Относительные скорости: воздух и земля
«Извините меня, г-н Френкель, мы изучаем параглайдинг или предупреждение аварий на дорогах или водный спорт?»»Вы можете звать меня Зиги. Виноват, что вы потеряли терпение как раз в тот момент, когда я возвращаюсь назад к полетам,
7.4.1.1. Подготовительные упражнения для развития скорости и координации движений, характерных для серийных ударов ногами
7.
4.1.1. Подготовительные упражнения для развития скорости и координации движений, характерных для серийных ударов ногами
7.4.1.1. Высокое поднимание бедер (поочередно) правой и левой ног при движении вперед в быстром темпе
7.4.1.2. Высокое поднимание бедра правой ноги при
9.5.2.3. Работа с лапами как средство совершенствования скорости адекватного реагирования в щадящих режимах
9.5.2.3. Работа с лапами как средство совершенствования скорости адекватного реагирования в щадящих режимах
В тхэквондо традиционно практикуется индивидуальная работа тренера с использованием лап.Тренер в соответствии с общим перечнем возможных в бою ситуаций
ГЛАВА 17. РУЛЕНИЕ – КЛЮЧ К СКОРОСТИ
ГЛАВА 17. РУЛЕНИЕ – КЛЮЧ К СКОРОСТИ
Что мешает вам входить в поворот быстрее, чем вы это обычно делаете? Как часто вы замечаете уже в повороте, что могли бы войти в него быстрее? По каким признакам вы определяете, что ваша скорость слишком высока, хотя на самом деле она могла
Развитие скорости
Развитие скорости
Двигательные качества – это гибкость, ловкость, выносливость, быстрота, сила.
В качестве развития силы используют упражнения для увеличения силовой нагрузки (количество повторений, измерение величины отягощений, скорость движений).Хоккеист должен все
Вода
Вода
Вода в палеодиете является одним из основных напитков, обойтись без которого просто невозможно. И действительно, если мы хотим сохранить здоровье и красоту, чистая вода нам просто необходима. Я не могу представить, что бы еще было так же важно, как вода. Наверное,
Приложение 7. Частичные рекомендации по проведению занятий физической культурой в зависимости от температуры и скорости ветра
Приложение 7. Частичные рекомендации по проведению занятий физической культурой в зависимости от температуры и скорости ветра
Таблица 1. Рекомендации по проведению занятий физической культурой в зависимости от температуры и скорости ветра в некоторых климатических
Вода
Вода
Человек может обходиться без пищи гораздо дольше, чем мы думаем, – несколько недель, но без воды он быстро погибает.
Наши тела на 70 % состоят из воды; она необходима для протекания почти всех процессов в нашем теле. При нормальных условиях мы выделяем более 3 л воды в
Сложение скоростей и переход в другую систему отсчета при движении на плоскости
1. Сложение скоростей
Пусть человек идет поперек плота, плывущего по реке. При этом скорость человека относительно плота перпендикулярна скорости течения (рис. 9.1, вид сверху).
Из правила сложения скоростей (см. § 3) следует:
где чб – скорость человека относительно берега, чп – скорость человека относительно плота, пб – скорость плота относительно берега (скорость течения).
На рисунке 9.1 справа показано, как графически найти скорость человека относительно берега (красная стрелка). Мы видим, что человек движется не перпендикулярно берегу, поскольку его (вместе с плотом) сносит течением.
Во время переправы через реку лодку тоже сносит течением.
Если скорость лв лодки относительно воды направлена перпендикулярно течению, то ее скорость лб относительно берега (красная стрелка) будет направлена не перпендикулярно берегу, а под некоторым углом α к этому перпендикуляру (рис. 9.2).
Поэтому лодка попадет не в точку Б, находящуюся точно напротив начальной точки А, а в точку В, которая расположена ниже точки Б по течению.
На рисунке 9.2 для наглядности изображены некоторые промежуточные положения лодки, чтобы было видно, что она все время держит курс перпендикулярно берегу, но течение сносит ее во время переправы.
? 1. Моторная лодка переправляется через реку шириной 60 м. Скорость лодки относительно воды направлена перпендикулярно берегу и равна 2 м/с, а скорость течения равна 1 м/с.
а) Сколько времени займет переправа?
б) Насколько снесет лодку по течению за время переправы?
в) Какой угол составляет скорость лодки относительно берега с перпендикуляром к берегу?
Обратите внимание: если скорость лодки относительно воды перпендикулярна берегу, течение не влияет на время переправы.
? 2. Объясните, почему переправа через реку занимает кратчайшее время, когда скорость лодки относительно воды направлена перпендикулярно берегу (хотя при этом переправа происходит не по кратчайшему пути относительно берега).
Рассмотрим теперь, как надо направить скорость лодки относительно воды, чтобы лодка попала в точку Б, расположенную точно напротив начальной точки А (рис. 9.3).
В таком случае скорость лб лодки относительно берега должна быть перпендикулярна берегу (красная стрелка). А для этого необходимо, чтобы скорость лв лодки относительно воды была направлена под некоторым углом β к линии АБ – немного навстречу течению.
На рисунке 9.3 изображены некоторые промежуточные положения лодки, чтобы показать, что во время переправы киль лодки остается параллельным линии АГ, где точка Г расположена выше точки Б по течению, однако течение сносит лодку так, что она попадает в точку Б.
? 3. Моторная лодка переправляется через реку шириной 60 м так, что попадает в точку Б, находящуюся точно напротив начальной точки А.
Скорость лодки относительно воды равна 2 м/с, а скорость течения равна 1 м/с.
а) Какой угол составляет скорость лодки относительно воды с перпендикуляром к берегу?
б) Чему равна скорость лодки относительно берега?
в) Сколько времени занимает переправа?
Мы видим, что переправа по кратчайшему пути (относительно берега), занимает большее время, чем в случае, когда скорость лодки относительно воды направлена перпендикулярно берегу. Чтобы двигаться точно поперек течения, лодке приходится бороться с ним.
? 4. Может ли лодка попасть из точки А в точку Б, если ее скорость относительно воды меньше скорости течения или равна ей? Дайте пояснительный чертеж.
Итак, мы видим, что даже в случае, когда течение или ветер направлены перпендикулярно траектории лодки, корабля или самолета (относительно земли), это все-таки тормозит движение. Правда, если скорость ветра мала по сравнению со скоростью самолета, то задержка при боковом ветре существенно меньше, чем при встречном ветре той же скорости.
? 5. В безветренную погоду перелет самолета из города Л в город К занимает 1 ч. Во время полета дует ветер, скорость которого в 10 раз меньше скорости самолета относительно воздуха. Сколько времени будет длиться перелет, если ветер:
а) встречный? б) перпендикулярен трассе полета?
2. Переход в другую систему отсчета
На рисунке 9.4 схематически изображено положение двух кораблей в море и показаны их скорости 1 и 2.
Может ли произойти столкновение этих кораблей, если они будут продолжать следовать своими курсами? А если нет, то каким будет минимальное расстояние dmin между ними?
Если рассматривать движение кораблей в системе отсчета, связанной с Землей, ситуация представляется непростой: надо следить одновременно за двумя кораблями, не пропустив момент наибольшего их сближения.
Однако эта ситуация значительно упрощается, если перейти в систему отсчета, связанную с любым из кораблей – например, с кораблем 2 (рис, 9.
5).
В этой системе отсчета корабль 2 покоится, поэтому надо следить за движением только одного корабля – корабля 1. Чтобы найти его скорость 12 относительно корабля 2, нужно, как мы уже знаем, вычесть из скорости 1 скорость 2:
В правой верхней части рисунка 9.5 показано, как графически найти скорость 12.
В системе отсчета, связанной с кораблем 2, корабль 1 движется вдоль прямой, параллельной его скорости 12 в этой системе отсчета (красный пунктир).
Мы видим, что кораблям, к счастью, столкновение не грозит. А проведя перпендикуляр из положения корабля 2 к красному пунктиру, мы найдем и минимальное расстояние между кораблями dmin.
? 6. На рисунке 9.6 изображено положение автобуса (А) и такси (Т) в некоторый момент времени и обозначены их скорости. Две клетки соответствуют 100 м или 10 м/с.
Связанную с автобусом систему отсчета называем далее для краткости «система А».
а) Перенесите рисунок в тетрадь и найдите графически скорость такси в системе А.
б) Начертите траекторию движения такси в системе А.
в) Найдите модуль скорости такси в системе А.
г) Найдите графически и аналитически наименьшее расстояние между такси и автобусом.
Подсказка. Воспользуйтесь подобием треугольников скоростей и перемещений в системе А.
Дополнительные вопросы и задания
По реке плывет квадратный плот со стороной a (рис. 9.7). По периметру плота идет человек со скоростью vч относительно плота. Скорость течения равна vт.
а) Найдите выражение для пути, пройденного человеком относительно берега, если он двигался от А к В; от В к С; от С к D; от D к А.
б) Найдите отношение пути, пройденного человеком относительно берега, к пути, пройденному им относительно плота, если: 1) vч = 2vт; 2) vч = 0,5vт.
8. Человек на моторной лодке отправляется из точки А с намерением попасть в точку В (рис. 9.8).
а) Скорость лодки относительно воды в 2 раза больше скорости течения. Под каким углом α к линии АВ должна быть направлена скорость лодки относительно воды?
б) При какой минимальной скорости лодки относительно воды она сможет попасть в точку В, если скорость течения равна 1 к/с? Под каким углом к линии АВ надо в этом случае направить киль лодки?
Скорость над водой или скорость над землей, какую использовать?
Когда речь заходит о скорости над водой и скорости над землей, многие из нас путаются.
Может быть, это запутанная тема. Что вы чувствуете ?
И путаница не только в чем разница но и где и когда они используются? Почему нам нужно иметь ввод скорости над водой в радар? Почему у нас есть доплеровский журнал на борту? И еще много подобных вопросов.
Итак, сегодня я хочу раз и навсегда развеять все эти сомнения и путаницу. Но прежде чем я начну, мне нужно, чтобы вы задали себе этот вопрос. Знаете ли вы ответы на вопросы, которые я задавал выше?
Давайте проверим. Можете ли вы сказать, какова скорость над землей и над водой в этих трех условиях?
Состояние A: Без ветра, без течения, абсолютно идеальные условия. Скорость корабля по GPS составляет 15 узлов.
Условие B: Все остальные условия те же, но теперь у нас впереди 2 узла течения. Какова будет скорость над водой и над землей в этом случае?
Условие C: Все остальные условия те же, но теперь у нас течение 2 узла с кормы.
Какова будет скорость над водой и над землей в этом случае?
Запишите свои ответы. Тик-так… Тик-тик.
Хорошо, надеюсь, у вас есть ответы. Если ваши ответы о скорости над водой для всех трех условий совпадают, скорее всего, вы ее получили. Но если у вас разная скорость воды для всех трех условий, вы должны читать дальше.
Скорость.. Что это такое??
В этом мире нет ничего абсолютного. Все относительно чего-то. Скорость тоже измеряется по отношению к чему-то соседнему. Во время поездки в поезде вы можете почувствовать увеличение скорости, когда другой поезд проходит в противоположном направлении. Или когда-нибудь на вокзале мы внезапно чувствуем, что наш поезд движется, даже если это другой поезд, соседний с нашим, который только что начал движение.
Какова скорость вашего поезда в этом случае? Вы можете сказать ноль, но я могу не согласиться. Зависит от того, о чем мы говорим?
Скорость относительно станции будет равна нулю, но относительно другого поезда будет равна скорости этого поезда.
Точно так же измеряется скорость корабля относительно воды или земли.
Скорость по воде и скорость по земле
Скорость по воде — это расстояние, пройденное относительно воды за один час. Точно так же скорость относительно земли — это расстояние, пройденное за один час относительно земли. Что это значит?
Давайте разберемся в этом и найдем ответы на наши три условия. Представьте, что ваш корабль движется с острова, а рядом с островом находится плавучая лодка. Морские условия идеальные, без ветра и течения, а GPS вашего корабля показывает скорость 15 узлов.
За один час вы преодолели бы 15 морских миль относительно острова и плавучей лодки. Это связано с тем, что лодка сохраняла бы свое положение, поскольку ветра/течения нет.
Таким образом, в условии A скорость над землей и над водой будет 15 узлов.
Теперь, как и в Условии B, при прочих равных условиях у нас есть течение 2 узла впереди. В этом случае судно пройдет только 13 морских миль за один час из-за неблагоприятного течения.
Таким образом, при измерении от острова судно прошло всего 13 морских миль. Таким образом, скорость над землей будет 13 узлов.
Из-за течения в 2 узла лодка отошла бы на 2 мили от корабля. Расстояние, пройденное судном относительно плавсредства, составит 15 узлов. Так что скорость над водой все равно будет 15 узлов.
Теперь, наконец, давайте предположим, что течение 2 узла сзади, как в условии C. В этом случае судно пройдет 17 м. миль за один час из-за благоприятного течения. Таким образом, при измерении от острова судно прошло 17 морских миль. Таким образом, скорость над землей будет 17 узлов.
Но из-за течения 2 узла лодка будет двигаться на 2 мили в направлении корабля. Расстояние, пройденное судном относительно плавсредства, по-прежнему будет составлять 15 узлов. Так что скорость над водой все равно будет 15 узлов.
Каковы были ваши ответы ??
Интерпретация скорости по воде
Как вы могли заметить, течение не имеет ничего общего со скоростью по воде.
Независимо от того, какое у вас течение, скорость над водой останется неизменной.
Как мы можем использовать эту информацию? Посмотрим.
Скорость по воде для предотвращения столкновений
Если вы плавали на танкерах, вы уже знаете, какое внимание при проверке придается этому факту. Они хотят, чтобы мы использовали скорость над водой в радарах для предотвращения столкновений. Ты знаешь почему ?
Чтобы понять это, позвольте мне представить вам ситуацию. Я знаю, что многим из нас надоели ситуации с ROR во время экзаменов по компетенциям, но этот был бы интересен.
Ваше судно движется истинным курсом 000 град. Прямо по курсу 180 град. у вас есть еще одно судно. Существует сильное восточное течение, поэтому ваше судно идет курсом 040 град. Другое судно идет курсом 140 градусов.
Экран вашего радара будет выглядеть примерно так.
Если есть риск столкновения, какие действия вы предпримете и по какому правилу?
Если вы думаете, что будете действовать в соответствии с ситуацией перехода, вы ошибаетесь.
Правила и ситуации предотвращения столкновений основаны на том, как мы видим корабль, а не на том, как он движется.
Например, в соответствии с ROR ситуация «лоб в лоб» — это когда вы видите корабль прямо или почти прямо по курсу. Именно тогда вы можете видеть обе ее фары мачты на одной линии или почти на одной линии и оба боковых фонаря.
Теперь просто представьте ситуацию, которую я описал. Подойдет ли в этой ситуации определение лобовой ситуации? Да, это было бы.
Но проблема в том, что если вы будете следовать только радару, это даст вам ложный сигнал о том, что это ситуация пересечения. Это потому, что радар будет показывать курс, пройденный обоими кораблями.
Эта проблема решается с помощью скорости над водой в радаре. И именно поэтому проверяющие компании требуют использовать скорость над водой для предотвращения столкновений.
Когда мы используем скорость над водой, та же ситуация будет выглядеть как лобовая. Это потому, что когда мы используем скорость над водой, она не учитывает влияние течения на судно.
Но в обоих случаях CPA и TCPA не изменятся. Это связано с тем, что CPA и TCPA рассчитываются с учетом дальности и пеленга цели между двумя или более интервалами. Помните приемы радиолокационной прокладки??
Требуется ли скорость GPS для RADAR?
Нет никаких сомнений в том, что для определения местоположения в радарах требуется GPS-подача. Но если нам нужно использовать скорость над водой в радаре, нужна ли нам тогда скорость GPS?
Да, есть. На самом деле я столкнулся с каким-то инспектором, который попросил перевести радар в режим ожидания. Затем они проверяют, какой источник скорости показывает. Если он показывает скорость GPS, у них есть наблюдение, такое как..
«Судно не использовало скорость над водой при подходе к текущему порту, как было показано на экране радара в режиме ожидания».
На мой взгляд, это действительно неверное наблюдение. Навигаторам необходимо разумно использовать как скорость над водой, так и скорость над землей.
Скорость над водой требуется использовать только для предотвращения столкновений, а не обязательно для навигации.
Используя скорость относительно земли, навигатор лучше осведомлен о ситуации, чем в противном случае. Например, если корабль дрейфует навстречу опасности, штурман поймет это лучше, если у него будет скорость относительно земли в радаре. Это потому, что при скорости над землей радар будет показывать вектор, конечно сделанный хорошо. (В этом случае вектор должен быть выбран как истинный).
Как видно из вышеизложенного, при скорости над водой у штурмана может сложиться впечатление, что корабль движется в стороне от опасности. На самом деле он может дрейфовать к опасности.
Таким образом, навигаторы должны использовать скорость как в своих интересах, так и в качестве инструмента для лучшей навигации.
Скорость журнала как скорость двигателя
Как мы видели, ток не влияет на скорость журнала. По этой причине при нормальной силе ветра скорость бревна очень близка к скорости двигателя.
Скорость двигателя рассчитывается путем деления расстояния до винта на время. Расстояние до винта получается путем умножения полного оборота на константу. Эта константа пропорциональна шагу винта.
Итак,
Скорость двигателя = (общее количество оборотов x постоянная) / Время
При нормальном ветре эта скорость двигателя будет равна скорости над водой (или скорости, полученной из бревна).
Если на вашем корабле обычно все не так, можно сделать несколько важных выводов.
1. Журнал ошибочен
Это может быть хорошим признаком того, что ваш журнал дает ошибочные показания. Вывод, однако, необходимо проверить и другими средствами. Среди них сравнение со скоростью по GPS в безветренную погоду при отсутствии течения.
2. Грязный корпус
Есть еще один вывод, который можно сделать из разницы в фактической частоте вращения двигателя и скорости бревна. Есть шансы, что корпус будет иметь значительное количество морской растительности.
Это повысит сопротивление корабля, и скорость корабля над водой уменьшится до скорости с чистым корпусом.
Это может дать значительную разницу в частоте вращения двигателя и скорости над водой. Есть и другой способ подтвердить это открытие. Если корпус загрязнен, судно может не работать на скорости NCR из-за чрезмерного крутящего момента. При работе на NCR с поврежденным корпусом очень вероятно, что вы получите сигнал тревоги ограничения крутящего момента на двигателе.
Заключение
Скорость над водой и скорость над землей — два разных инструмента. Одно не заменяет другое. Navigator должен в полной мере использовать эти скорости там, где они лучше всего подходят.
Например, навигатор должен использовать скорость над водой для предотвращения столкновений. Для навигации следует использовать скорость относительно земли.
Используя скорость над водой, штурман может быть уверен в своей оценке бортовой обстановки. Использование скорости над землей может дать ранние признаки того, что судно дрейфует в сторону опасности.
Доплеровский лаг – Знание моря
Лаг – это устройство, используемое для измерения скорости, а также количества морских миль, пройденных судном под водой за заданное время.
Тип измерения скорости
Это скорость судна относительно твердой земли.
Все спутниковые навигационные системы (GPS,ГЛОНАСС и т.д.) обеспечивают скорость относительно земли.
Это важная информация для навигации, особенно для защиты от посадки на мель.
Скорость над водой
Большинство лагов, обсуждаемых далее в этом модуле, показывают скорость над водой.
Проще говоря, скорость над водой является результатом скорости корабля относительно земли и скорости течения или влияния ветра, преобладающего в это время.
Скорость над водой является важной частью информации для предотвращения столкновений и является обязательным вводом для радара.
Диаграмма показывает влияние преобладающего в это время течения или ветра на скорость относительно земли и поясняет разницу между скоростью относительно земли и скоростью над водой.
Доплеровский журнал
Доплеровский журнал работает по принципу эффекта Доплера. При передаче звукового сигнала с движущегося судна наблюдается разница (сдвиг) частот между переданным звуком и его отраженным эхом от морского дна.
Этот сдвиг частоты известен как «доплеровский сдвиг». Степень сдвига частоты пропорциональна скорости судна.
Принцип доплеровского каротажа
На киле судна установлен преобразователь, который передает пучок акустических волн под углом, обычно 60°, к килю в прямом направлении, это дает составляющую vCos ἀ скорости судна по направлению к морскому дну, что вызывает доплеровский сдвиг принимаемой частоты, который можно рассчитать по формуле:
сдвиг.
Это связано с тем, что не будет относительного сближения между источником и отражающей поверхностью, поэтому частота передачи и приема будет одинаковой.
Это также может быть доказано математически с cos 90° = 0 в приведенном выше уравнении «f r будет равно «f t
После применения теории биномиального расширения и учитывая, что vCos 13 ἀ090 намного меньше по сравнению с «c» уравнение 1 можно переписать как:
С помощью этой формулы мы можем вычислить скорость корабля, учитывая, что вертикального движения нет.
На практике судно совершает некоторое вертикальное движение, и измерение доплеровского сдвига будет иметь составляющую этого вертикального движения.
Эта проблема решается путем использования двух преобразователей, один из которых направлен вперед, а другой — назад. Такая конфигурация называется конфигурацией Януса.
В этом случае измерение сдвига допплера с помощью прямого преобразователя будет:
. Взгляд с датчиком, установленным AFT, зарегистрирует измерение сдвига допплера
Конфигурация JAN
. и кормовая часть корабля качалась; таким образом, когда передняя часть движется вниз, задняя часть движется вверх и наоборот. Следовательно, если мы посчитаем разницу между уравнения 3 и 4 вертикальная составляющая Vvftsin ἀ сократится, а горизонтальная составляющая сложится, и окончательная форма уравнения будет:
Таким образом можно рассчитать v, т.е. скорость корабля.
Скорость судна, определенная по приведенной выше формуле, является скоростью относительно земли, не зависящей от захода и дрейфа преобладающих эхосигналов, исходящих от морского дна.
Его также называют нижним или грунтовым путем.
Передаваемый импульс имеет ограничение по мощности и может достигать глубины обычно до 200 метров. За пределами этой глубины эхо-сигналы от морского дна становятся очень слабыми, и, следовательно, появляется возможность вычислить доплеровский сдвиг.
Интересно, что эхосигналы также доступны из слоев воды между 10 и 30 метрами ниже киля.
Когда судно движется с обычной полной скоростью, оно несет с собой некоторую массу окружающей воды и тем самым обеспечивает четкую границу раздела на глубине около 20 метров между движущейся и стоячей водой. Этот интерфейс действует как отражающая поверхность акустических волн. Эти эхо-сигналы слабые, поскольку отражающая поверхность жидкая, но они сильнее, чем эхо-сигналы, исходящие с глубины более 200 метров, и их достаточно для измерения доплеровского сдвига.
Скорость, полученная из этого слоя, является скоростью над водой, т. е. зависит от набора и дрейфа преобладающего течения.
Оборудование автоматически переключается на водный путь, когда эхосигналы от морского дна недостаточно сильны.
Скорость корабля поперек (левый-правый борт)
Доплеровский лаг в режиме наземного трека также может обеспечивать скорость судна по курсу, и для этой цели аналогичная конфигурация Януса используется по левому и правому борту.
Поперечная скорость судна рассчитывается так же, как скорость вперед и назад.
Факторы, влияющие на точность доплеровского каротажа
Виляние
Любое вертикальное движение Vv будет иметь составляющую Vvft sin ἀ в направлении акустической волны. Во время подъема передний конец и задний конец будут перемещаться вверх и вниз вместе.
Ввфт грех ἀ компонент от обоих трандисеров, поэтому вместо отмены будут складываться.
Это в конечном итоге приведет к ошибке в измерении скорости.
Ошибка ориентации датчика
Датчики должны располагаться под идеальным углом 60° по отношению к килю, иначе отображаемая скорость будет неточной.
Ошибка в частоте генератора
Генерируемая генератором частота должна быть точной и постоянной, любое отклонение частоты приведет к тому, что указанная скорость будет ошибочной.
Погрешность в скорости распространения акустической волны
Скорость акустической волны при температуре 16°С и солености 3,4% составляет 1505 м/сек, но обычно она принимается равной 1500 м/сек. сек для расчета. Эта скорость изменяется в зависимости от температуры, солености или давления.
Для компенсации погрешности, связанной с изменением температуры, рядом с преобразователем устанавливается термистор (т.
е. сопротивление, значение которого изменяется в зависимости от температуры) и изменение скорости акустической волны в воде по сравнению со стандартным значением из-за изменения флюса учитывается температура.
Ошибки из-за движения судна
В промежутке между передачей и приемом судно может незначительно крениться или наклоняться, и, таким образом, может измениться угол передачи и приема.
Чистым эффектом будет погрешность в 0,10% от указанной скорости, которая является предельной и ею можно пренебречь.
Ошибка из-за неточности измерения частоты сравнения
Разница в частотах, принимаемых передним и задним датчиками, должна быть точно измерена, поскольку любая ошибка в этом будет непосредственно отражаться на скорости судна.
Ошибка из-за боковых лепестков
Когда прием боковых лепестков преобладает над приемом основного лепестка, будет ошибка в указанной скорости.