Устройство измерения параметров морского волнения

Союз СоветскниСоцналнстнческикРеспублнк ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 1 734593(51)М. Кл. й 01 В 9 У 60,Йкудерстеветмй комитет СССР до деизм изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Ленитптрадское высшее инженерное морское училище им. С. О, Макарова(54) УСТРОИСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ПАРЛМЕТРСб МОРСКОРЭ ВОЛНЕНИЯ Изобретение относится к радиолокации, , частности к использованию радиолока)ционной .станции для океанографических исследовайий.Известно устройство для измерения параметров морского волнения, в котором необходимо найти четыре курсовых угла. Интенсивность эхо-сигналов для этих ут лов имеет экстремумы,. По максимумам эхо-сигналов определяют главное направ-; ление движения.ноля, а по минимумам- линию гребней 111 .Недостатком указанного устройства является невозможность определения скорости движения морской. волны.т 5Наиболее близким решением из известных к предлагаемому является устройство измерения параметров морского волнения,.одержащее блок определения периода морских волн, а также генератор 20 строб-импульсов, выход которого соединен с первым входом первого блока стробирования по дальности с детектором огибающей амплитуд эха сигналов, а выход 2его - с входом первого фильтра низкихчастот 21,Недостатком указанного устройстваявляется невозможность определения скорости морской волны.Целью изобретения является определение скорости морских волн.Цель достигается тем, что в устройство измерения параметров морского вол"пения, содержащее блок определения периода морских волн, а также генераторстроб-импульсов, выход которого соединан с первым входом первого блокастробирования по дальности с детектором огибающей амплитуд эхо-сигналов,а выход - с входом первого фильтра низких частот, дополнительно введены линия задержки, второй блок стробнрованяяпо дальности с детектором огибающей амплитуд эхо-сигналов, второй фильтр низких чаагот и блок определения скоростиморской волны, причем выход генератора строб-импульсов через линию задержки соединен с первым входом вто734591 20 3го блока стробирования по дальности с детектором огибающей амплитуд-эхосигналов, второй вход соединен с вторым входом первого блока стробирования по дальности, выход второго блока строби рования по дальности через второй фильтр низких частот соединен с первым входом блока определения скорости морской волны, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра низких частот, два выхода блока определения скорости морской волны соединены с соответствующими входами блока определения периодаморских волн.На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммыданного устройства.Устройство содержит генератор стробимпульса 1, который формирует стробдальности, задержанный относительнозондирующего импульса РЛС, блок 2 стробирования по дальности с детектором огибающей, фильтр 3 низких частот, линиюзадержки 4, которая осуществляет задержку строба дальности для блока 5стробирования с детектором огибающейотносительно строба блока 2, фильтр 6низких частот, блок 7 измерения и индикации скорости морской волны и блок8 измерения и индикации периода морскихволн,Один из вариантов реализации блокаизмерения и индикации скорости морскойволны показан на схеме. Она содержитдва триггера Шмидта 9 и 10, формирующие импульсы прямоугольной формыиз сигналов, соответствующих морскимволнам с выходов фильтров 3 и 6 низкихчастот, триггер 11, формирующий импульс с длительностью, равной сдвигу вовремени между импульсами с выходовтриггеров Шмидта 9 и 10; генератор 12падающего напряжения, генератор 13 пилообразного напряжения, компаратор 14,триггер 15, формирующий импульс с длительностью, пропорциональной скоростиморской волны, схему совпадения 16,генератор 17 счетных импульсов, счетчик 18, блок 19 цифровой индикации ско-рости морской волны. Блок 8 измеренияи индикации периода морской волны содержит триггер 20, формирующий импульсс длительностью, равной периоду морскойволны; схему совпадения 21, счетчик5522 и блок 23 цифровой индикации периода морских ВОлнаУстройство работает следующим образом,Импульсы синхронизации РЛС поступают на генератор строб-импульсов 1,который формирует стробирующие импульссы,задержанные относительнозондирующего импульса РЛС на время, необходимое для стробирования выбранногоучастка морской поверхности. Отраженные от поверхности моря сигналы послеих линейного усиления и детектированияпоступают на блоки 2 и 5 стробированияс детектором огибающей куда приходят истробирующие импульсы, Величина задержки Гдд составляет доли микросекудны, поэтому стробируются два соседних участка поверхности моря. Выходныенапряжения блоков 2 и 5 соответствуютогибающим амплитуд эхо-сигналов, отраженных от выбранных участков моря.С помощью фильтров 3 и 6 низких частот выделяются лишь низкочастотныесоставляющие этих огибающих, которыесвязаны с модуляцией эхо-сигналов морскими волнами,Последующие блоки осуществляют измерение задержки между "всплесками"выходных напряжений фильтров 6 и 3,по которой определяется скорость волны,а также время между "всплесками" напряжения на выходе фильтра 6, котороесоответствует периоду морской волны. Из выходных сигналов Ц . и Ц фильтров 3 и 6 с помощью триггеров Шмидта 9 и 10 формируются импульсы прямоугольной формы 0 и 04 о, Передним фронтом импульса О, перебрасывается трит- гер 11 в состояние "1", а передний фронт импульса И, возвращает его в исходное состояние. Следовательно, на выходе триггера 11 сформируется импульс напряжения 04, длительность которого равна задержке между напряжениями Ц и О 5 с выходов фильтров 6 и 3, Этот импульс запускает генератор 12 подающего напряжения, на выходе которого поддерживается постоянным то напри;ениее, которое будет в момент окончания импульса с выхода триггера 11, Это напряжение, пропорциональное скорости морской волны, с помощью генератора. 13 пилообразного напряжения, компаратора 14 и триггера 15 преобразуется в соответствующий ему временной интервал 0, который через схему совпа; дения 16 заполняется счетными импулсами 046 генератора 17. Это количество счетных импульсов соответствует ве м-. чине скорости морской волны и оно спомощью счетчика 18 и б,пока. 19 цифровой индикации индицируется.Сигнал с выхода триггера Шмидта 10 используется также для измерения периода морской волны. Йля этого передним 5 фронтом импульса О,ос выхода три гера Шмидта 10 перебрасывается триггер 20, из одного состояния в другое, Поэтому длительность импульса Ц, на выходе триггера 20 равна периоду морс кой волны. Этот импульс открывает схем совпадения 21 и импульсы генератора 16 счетных импульсов (Щ .проходят на счетчик 22, Блок 23 цифровой индикации индицирует значение периода морской вол" ныеСопоставление результатов измерений, которые былипроведены оптическим способом с использованием данного устрой-. ства в прибрежной зоне моря при волнении 4 балла, дало следующие результаты. Скорость волны по оптическомуспо собу находилась в пределах 7,5-7,0 м/с, ползания устройства - 7,5-7,1 м/с,25 причем в каждом конкретном измерении результаты отличались не более, чем на 4,8%. формула изобретения30Устройство измерения параметров морского волнения, содержащее блок определения периода морских волн, а также генератор строб-импульсов, выход которого соединен с первым входом первогоблока стробировакпя по дальности с детектором огибающей амплитуд эхо.еитналов, а выход - с входом первого фильтра низких частот, о т л и ч а ю щ е -е с я тем, что, с целью определенияскорости морских волн, в него дополнительно введены линия задержки, второйблок стробирования по дальности с детектором огибающей амплитуд эхо-сигналов,второй фильтр низких частот и блок определения скорости морской волны, причемвыход генератора строб-импульсов черезлинию задержки соединен с первым входом второго блока стробированкя по дальности с детекторомогибающей амплитуд эхо-сигналов, второй вход которогосоединен с вторым входом первого блокастробирования по дальности Выход втьрого блока стробированич по дальностичерез второй фильтр низких частот соединен с первым входом блока определения скорости морской волны, второй входкоторого соединен с выходом первогофильтра низких частот, два выхода блокаопределения скорости морских волн соединены с соответствующими входами блокаопределения периода морских волн.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 294116, кл, б 01 б 9/60 у 1968.2. Патент США % 3731306,кл, 343-5, опублик. 1973 прототип).