Устройство для измерения параметров морских волн

(23) Приоритет Опубликовано 05.04,80. Ьктллетень13 пп делан изобретений и открытий(53) УДК 528, .517 (088.8) Дата опубликования описания 06.04.80,(72) Авторы изобретения В. В. Курилович, А. А. Гарнекерян и В. А. Воронин(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МОРСКИХ ВОЛН 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использованов метеорологии, навигации, океанографических исследованиях, мореходных испытанияхсудов и гидросамолетов, для излучения особенностей взаимодействия атмосферы и океана, а также в тех областях науки и техники, где необходимо знатьпараметры морского волнения,Известны радиоизмерители интенсивности волнения, содержащие передатчик,1 Оантенный переключатель, усилитель высокой частоты, схему автоматическойрегулировки усиления и позволяющие поотраженному от водной поверхности сигйа 5лу судить об интенсивности волнения,регистрацию морского волнения радиометодом можно производить с берега,самолета или спутника Земли 113Недостатком известных устройств20является невозможность определения наклона поверхности морских волн.Известно также устройство для определения н".клона поверхности морских 2волн, содержащее передатчик, антенныйпереключатель, усилитель высокой частл 6ты, схему автоматической регулировкиусиления, соединенные последовательно,нуль-орган, генератор времени, схемусравнения, интегратор и индикатор ( 21,Недостатками этого устройства является недостаточная оперативность измере- ния и невозможность одновременного измерения на больших акваториях морей (измерение производится в точке).Целью изобретения является обеспечение неконтактного определения наклона поверхности морских волн.Цель достигается тем, что устройство снабжено пиковым детектором, фильтром нижних частот, соединенными последовательно, схемой вычитания, связанной с выходами пикового детектора и фильтра нижних частот, второй выход фильтра нижних частот соединен со схемой автомати;еской регулировки усиления, выход схемы вычитания подключен40 45 гулировки усиления, соединенные после 3 726ко входам нуль-органа и схемы сравнения, а выход пикового детектора соединен с выходом усилителя высокой частоты,На фиг. 1 представлена структурнаясхема описываемого устройства; нафиг, 2 - график, поясняющий принципопределения угла наклона.Устройство содержит импульсный радиолокационный передатчик 1, соединенный через антенный переключатель 2 сусилителем высокой частоты 3. Пиковыйдетектор 4 выделяет огибающую отраженного сигнала, а фильтр нижних частот 5 среднее значение его, котороеподдерживается постоянным схемой 6автоматического регулирования усиления .Схема вычитания 7 осуществляет центрирование огибающей отраженного сигнала.Нуль -орган 8 подсоединен к схеме вычитания и выдает стандартные импульсы,соответствующие моменту перехода сигнала через его средний уровень, К выходу, нуль-органа подкЛючен генератор времени 9, который задает время сравнения.. Схема сравнения 10 подключена к генератору времени и схеме вычитания, Квыходу схемы сравнения подключен интегратор 11, усредняющий напряжение,.поступающее с выхода схемы сравненияза время 1, Выход интегратора соединенс выходом индикатора 12, регистрирующим средний угол наклона волн.Водная поверхность с летательногоаппарата облучается импульсным рациолокационным передатчиком 1 коротковолнового диапазона ( Я =10+бОи,=5+ЗОНГЦ), Принятый отраженныйсигнал усиливается усилителем 3 и подается на пиковый детектор 4, в котором выделяется огибающая отраженного сигнала, несущая информация обуклонах волн, С детектора 4 электрический сигнал подается на фильтр 5,на выходе которого выделяется среднеезначение огибающей отраженного сигнала. Среднее значение и поддерживаетсяпостоянным с помощью схемы 6, обеспечивающей изменение огибающей отраженного сигнала относительно среднего Жзначения о. Схема вычитания 7 под-ключена к пиковому детектору 4 и фильчру 5 и производит центрирование огибающей отраженного сигнала, т.е. вычитание из мгновенных значений огибающейсреднего значения и ..Таким образом; при работе устройствана выходе схемы вычитания появляется центрирован 1 п й электрический ,игнол,содержащий информацию о параметрахморских волн. Со схемы 7 цептрированнаяогибающая отраженного сигнала поступает на нуль-орган, на вь 1 ходе которогопоявляются импульсы, соответствующиемоменту перехода сигнала через егосредний уровень, Эти импульсы запускают генератор времени О, задающий время т., по истечении которого в схемесравнения 10 происходит пзмерепие напряжения 1.1, пропорционального углунаклона измеряемой волны. Этонапряжение усредняется интегратором 1 1 завремя измерения 1 1, необходимое дляобследования не менее .100 морских волн, и регистрируется индикатором 12,проградуированным в углах наклона морской поверхности. Лнтенный переключатель 2 обеспечивает работу передатчика и приемника на одну антенну.предлагаемое устройство позволяет измерять наклоны поверхности морских волн с летательного аппарата бесконтактным методом, обеспечивающим оперативность измерения. и одновременный охват измерением больших водных плошадей.Наиболее целесообразно использовать предлагаемое устройство при испытании переходных качеств гидросамолетов, в системах дискретного и автоматического управления гидросамолетом на взлет- посадках. Оно может быть использовано и при прогнозировании условий навигации в определенных районах моря Формула изобретенияУстройство для измерения параметров морских волн, содержащее передатчик, антенный переключатель, усилитель высокой частоты, схему автоматической редовательно, и нуль-орган, генератор времени, схему сравнения, интегратор ииндикатор, соединенные последовательно, отличающееся тем,что, с целью обеспечения неконтактного определения наклона поверхности морских волн, оно снабжено пиковым детектором и фильтром йижних частот, соединенными,последовательно, схемой вычитания, связанной с выходами пиковогодетектора и фильтра нижних частот, второй выход фильтра нижних частот соединен со схемой автоматической регуФиг г 641/32 Тираж 801 Подп ИИПИ 3 иал ППЛ Патент", г. Ужгород, ул. Проектнае лнровки усиления, выход схемы вычитания подключен ко входам нуль-органа и схемы сравнения, а вход пикового детектора соединен с выходом. усилителя высокой частоты.Источники информации, принятые во внимание приэкспертизе 726422 61. Крылов Ю. М.,Спектральные методы исследования и расчета ветровых волн. Л.,Гидрометеорологическоеизд ао, 1966, с. 72-73.2, Авторское свидетельство СССР549683, кл. 6 01 С 13/00, 1974 (прототип).