Индикатор эффективности плавания парусного судна при лавировке на ветер

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 11 975494(61) До пол нител ь ное к вт. свид-ву -21) 2574703/27-11В 63 В 49 с присоединением зая Государственный комите(23) П тет -Опубликовано 23.11.82. БюллетеньДата опубликования описания 28.11.82 53) УДК 629,1 .014 (088.8) ло делам нзобретени и открытий 2) Авторизобретен. С. Тараторк естро тельный институт(71) Заявит 4) ИНДИКАТОР ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЛАВАНИЯ ПАРУС СУДНА ПРИ ЛАВИРОВКЕ НА ВЕТЕРавигационным трукции инди ния парусного ивности плаавировке на ерения ско- связанный вляется невоз вных данных Цель изобретения - расширениециональных возможностей.Указанная цель достигается темв индикатор введен блок измерениярости ветра, причем выходной блок внен в виде делителя двух напряжениймя выходами, к каждому из которых пчены выходы блоков измерения сксудна и ветра.Кроме того, блок измерения скветра выполнен с последовательноненными датчиком скорости, осреднфильтром с постоянной времени, сствующей постоянной времени инерц функ что скополс дву- одклю- рости орости соедияющим оответии судоит ног м 8осрел Изобретение относится к н устройствам и касается кон катора эффективности плава судна при лавировке на ветеИзвестен индикатор эффе вания парусного судна при ветер, содержащий блок и рости судна и выходной бл с указателем 1 .Недостатком индикатора можность получения объект прибора. на, и блоком нелинейности с логарифмичекой характеристикой передачи. На фиг. 1 представлена функциональнаясхема предлагаемого индикатора; на фиг. 2- 5 схема соотношения основных величин, действующих на судно; на фиг. 3 - принципиальная схема устройства.Индикатор эффективности плавания парусного судна при лавировке на ветер содержит датчик 1 скорости ветра %, датчик 2 направления ветра вымпельного т, ручную установку 3 угла между направлением ветра % и генеральным курсом лавировки ч, датчик 4 скорости судна Ч, функциональный преобразователь 5, вычисляю Б щий проекцию скорости судна Ч на направление генерального курса, осредняюший фильтр 6 с большой постоянной времени, измеритель 7 отношения сигналов, нелинейное звено 8 с логарифмической характеристикой. Введенный канал скорости ветра с з датчика 1 скорости ветра, соедин оследовате с нелинейным звен огарифмич характеристикой иняющим фильтром 6, образуя канал скорости ветра, сигнал которого%ай= 1 од(т /ИМ) подается на знаменательный вход йзмерителя 7 отношения сигналов.Параллельный канал скорости судна образован датчиком 4 скорости судна, сигнал которого проходит через управляемый датчиком 2 направления ветра и ручной установкой 3 генерального курса лавировки относительно ветра функциональный преобразовательь 5, позволяющий получить си гнал, пропорциональный проекции скорости судна 1 О на направление генерального курса Ч = Ч сов(Т + Ч), который далее попадает на числительный вход измерителя 7, выходное отклонение которого пропорционально отношениют15Ч/ЪЧ=Ч сов(ч+ т)/1 од( - ,1,; / %01),1 огде Ч - вектор скорости судна;% - вектор вымпельной скорости судна;- угол лавировки между направлением ветра и скорости судна;Г угол наветренности между направ лением ветра и генеральным курсом лавировки.Устройство работает следующим образом.Сигнал с датчика 1, сглаженный фильт ром 6 с постоянной времени, близкой к таковой у судна, и прошедший через нелинейное звено 8, подается на измеритель 7 отношения как знаменатель. На другой вход (числительный) подается выработанный функциональным преобразователем 5 сигнал, пропорциональный скорости судна от. носительно воды,с датчика 4, уменьшенный на коэффициент представляющий собою косинус угла вымпельного ветра у, уменьшенного (или на другом галсе увеличенного) на угол т, дающий генеральное направление лавировки относительно ветра и задаваемый вручную с учетом дрейфа.В качестве измерителя 7 отношения в простейшем случае может быть использован двухобмоточный логометр, а в качест ве функционального преобразователя 5 - потенциометр. Принципиальная электрическая схема в этом случае примет вид, показанный на фиг. 3. В схеме (фиг. 3) входной сигнал и(%) измерителя силы ветра датчика 1 осредняется фильтром 6 в виде Г образной ячейки К С и поступает на нелинейное звено 8, составленное из балластного резистора К 2 и набора стабилирронов Ч 1, Ч 2 и МЗ с постепенно нарастающими напряжениями пробоя, последовательно соединенных с резисторами КЗ, К 4 и К 5 так, чтобы звено 8 в целом имело бы амплитуд ную характеристику передачи, близкую к логарифмической. Выходной сигнал канала скорости ветра % со звена 8 снимается на одну из обмоток логометра, используе мого в качестве измерителя соотношения Ч/%. Во втором канале скорости судна, входной сигнал и(Ч) поступает от датчика 4 и проходит через функциональный преобразователь 5, состоящий из профилированного потенциометра с двумя движками и двух вспомогательных резисторов К 7 и К 8, Профиль каркаса обмотки резистора К 6 и соотношение сопротивлений резисторов выбраны так, что при установленном угле= = О коэффициент передачи функционального преобразователя 5 воспроизводит косинусоидальную функцию в пределах О в +. Один из движков резистора К 6 управляется от датчика 1 и так автоматически устанавливается угол , а другой устанавливается однажды вручную в соответствии со значением угла ч и требует корректировки только при изменении направления ветра или генерального курса плавания. Таким образом узел резисторов К 6, К 7 и К 8 совмещает функции датчиков 2 и 4 и преобразователя 5 (фиг. 1). Сигнал, прошедший функциональный преобразователь 5, подается на вторую обмотку измерителя 7. В результате взаимодействия токов в обмотках стрелка измерителя 7 отклоняется, причем показания увеличиваются при прочих равных условиях с увеличением Ч, уменьшением % или ч.Благодаря применению измерителя отношений и осредняющего фильтра 6 случайные функции скорости судна, вызванные естественными изменениями движущей силы ветра, сказываться на показаниях устройства не будут, в то время как контролируемые рулевым настройка парусов и выбранный курс будут влиять на показания.Формула изобретения1. Индикатор эффективности плаванияпарусного судна при лавировке на ветер,содержащий блок измерения скорости судна и выходной блок, связанный с указателем, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей,в него введен блок измерения скорости ветра, причем выходной блок выполнен в видеделителя двух напряжений, с двумя выходами, к каждому из которых подключенывыходы блоков измерения скорости суднаи ветра.2. Индикатор по и. 1, отличающийсятем, что блок измерения скорости ветра выполнен с последовательно соединенными датчиком скорости, осредняющим фильтром спостоянной времени, соответствующей постоянной времени инерции судна, и блокомнелинейности с логарифмической характеристикой передачи.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Журнал Ргаст 1 са 1 Воат Оъеп, 972,Мо 67, с. 69 - 71 (прототип).Пономаренк Редактор О. ЮЗаказ 8265/28 овецка 4/5 ная,б.,Про ВНИИПИпо д 113035, Мо илиал ППП Составитель В. РумянцеТехред И. ВересТираж 462Государственного комитетлам изобретений и открыква, Ж - 35, Раушская наПатент, г. Ужгород, ул. орректор одписноСССР тий