Способ определения средней скорости и направления течения на ходу судна

(51)5 С 01 Р 5/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) СССР 1984. НЕЙ СКОНА ХОДУ етельств Р 5/00,ЕЛЕНИЯ СРЕД ТЕЧЕНИЯИзобретение относитсяким исследованиям и моьзовано в навигации иЦелъю изобретения явля гидрофиет быть кеанолоиспол гии. ся новы рофизыть нолоОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 4195824/24-1007.01.8715.11.90. Бюл.- У 42Морской гидрофизическииСРС. Г. Буйнов и С.532.5(088.8)Авторское свид4727, кл. С 01СПОСОБ ОПРЕДИ НАПРАВЛЕНИЯ Изобретение относится к г ческим исследованиям и может использовано в навигации и о гии.Цель изобретения - повышение информативности в условиях мореплавания.На чертеже изображено судно на трех курсах, где ,; 0 и Мэ - курсовые углы; чт - модуль средней ско- рости течения и Ц - ее направление; ч; и Я - средняя скорость и направление ветра;= з - средняя скорость ветрового сноса; ч - собственная скорость движения судна, определяемая оборотами гребного вала на ровном руле, вектор которой лежит в диаметральной плоскости судна; уР и ( - скорость и направление наблюдааемого ветра; Х - продольная ось судна; и - направление на Север. шение информативности в условиях мореплавания. При выполнении способа направляют судно по трем курсам, сохраняя на каждом курсе постоянную скорость движения, измеряют среднее значение скорости ч, ч ч, потока воды судовым лагом, одновременно измеряют среднюю скорость ч ) чр у;чРа,ф . Р и направление са,(Р у ветра, наблюдаемого с помощью судового анемометра, Полученные данные используют для вычисления собственной скорости чдвижения судна, средней скорости ч и направления Ц ветрового сноса, средней скорости у и направления ( течения и скорости ч ветра, 1 ил,Сущность способа заключается в том, что на трех курсах на ходу судна осуществляют измерение средней скорости и направление наблюдаемого ветра (с помощью судового анемометра а также скорости судна (по показаниям лага и компаса) и аналитически определяют вектора скорости течения, ветра и ветрового сноса. При этом рассматривается установившийся режим движения судна, когда судно перемещается вместе с течением и лаг на скорость течения не реагирует, а регист - рирует собственную скорость движения судна, определяемую оборотами движителя, и скорость ветрового сноса судна, Судовой анемометр реагирует на скорость течения, что позволяет провести определения навигационных параметров в двух подвижных системах координат относительно воздуха и воды и вы1606942 делить вектора скорости течения, ветра и ветрового дрейфа относительно дна. В процессе измерений осуществляется контроль сохранения .векторов соб 5 ственной скорости движения судна,.скоростей течения, ветра и ветрового сноса, соответствующего модели установившегося движения при маневрировании судна. 10 Ч С 08 Ц 7 а Ч -" (Ч 1 Сов Ч 7 - Ч) соз а, а 2 Ча 81 п Ч 7 а Ча 8 ХП а Сов (0 2 0) (ЧЬ 2а, . а, аа 21(т.е. при поддержании заданной величины собственной скорости судна должно выполняться соотношение ча сов ф - ч, совРа сов (О( -О )- чв 1 п са 8 п Ь 2 -М) а а 1 - сов (-0ча 8 п Чаоз (Ы 2-0) - ча Яп Ц 7 а(3) Ч + Чр Соз (Сф, - 0(2) где А, = ча соя -а - ЧС соя Щс ф) чф а А = ча сэз Са - ч, сов Цс 02) - ч (5) А = ча соз (а - чс сов Щс-М) - ча 2 аэ чения (ч и ц 7 ) и ветра (ч изб) могут быть получены из (1-5) в виде 50 ч- ч. С сов (Я,-0(ч ч ) сов М 1 (ча ч ) соя 0, (6)гдето агсБ ( ч ) яп 0 - (ч - ч ) яз.п 0(2Я1 1А 2соя (.+ О( ) сов (Яв М) сов с М) сов (Ср О ) которое и является критерием применимости способа. Средняя скорость ч и направление Ч ветрового сноса Определяются по . сейоказателям ч кч, относительно лага на курсах К и М на основании соот- ношений Для удобства вычислений выражения средних значений скоростей и направление ветрового сноса (ч и), теПри сохранении вектора скорости потока воздуха на любых двух курсах (1 и 2), характеризуемых, например, курсовыми углами 07,и 0 показания судового анемометра функционально свя - заны уравнениями поворота системы координат на угол ( 0 - М,).(1) сов Ч 7 а ч )я-п (02 М ) 7 Средние величины скорости и направления действительного ветра и течения осуществляются по показаниям судового анемометра на трех курсах (1 - 3), характеризуемых углами 0, К и М з, по системе уравнений навигации:ч сов р -с) - ч сов (Ч 7 "Ы) = А,сов ( 0 ) ч Р с 08 Щб 02) А 2ч . Сов (Ц 7 -0) - Чв С 08 (фв 0 = А 7+ А г 81 пС(, сов 8-Из - 81 п Кз сов ь-М,) ф А= А соз Щь(2) - А сов (ц 7 -с )А= А81 п Щ- МЬ) - А сов (ф -К,) . где РЬ = ЧсКак следует из соотношений (1-5),выражения для чс, чт и чз. могут быть 8) записаны и в другом (7-8) эквивалентном виде Соответственно О ф, - с т сов (у -ф ) сов Ц со чт сов Ит М с оз (Р -И,) соб осуществляют следующим об 3 корости корости судна в разо С помощью судового компаса направляют судно по двум курсам ( с, и Кг ) и сохраняют на каждом курсе постоянной собственную скорость ч движения 35гсудна. Судовым лагом измеряют на каждом курсе среднее значение скорости чи ч, потока воды, а с помощью анемометра - среднюю скорость ча, и ч и направление (.1 и и наблюдаей - ог мого ветра, Затем контролируют выполнение равенства (2) и вычисляют собст - венную скорость движения судна, скорость и направление ветрового сноса по выражениям (2 и б). Затем направляют судно по курсу Ы з и осуществляют аналогичным образом контроль выполнения равенства (2), соответствующего сохранения условий измерений в период50 маневрирования. При выполнении равен - ства (2) на курсах К и К вычисля 2ют направление и скорость течения по выражениям (7).Таким образом, использование предлагаемого способа одновременно с определени ий скорости и направления те олучить дополнительную инор собственпозволяет ем значен чения и мацию о чт сов (Ют-Ы 1) - А ь ной скорости движения судна, си направлений ветра, а также си направлении ветрового сносаусловиях мореплавания. Формула изобретения Способ определения средней скорости и направления течения на ходу судна, заключающийся в том, что судно направляется по трем курсам с помощью судового компаса, сохраняя на каждом курсе постоянную собственную скорость движения судна, измеряют на каждом курсе среднее значение скорости потока воды с помощью относительного судового лага с косинусной диаграммой направленности, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения инФормативности в условиях мореплавания, на каждом курсе измеряют среднюю скорость и направление наблюдаемого ветра судовым анемометром и вычисляют собственную скорость движения судна ч , скорость ч и направление Ч" ве в .с рового сноса, скорость ч и направленниетечения, скорость ч и направьление Яб ветра на основании соотноше- ний.Т и с ления ветрана двух курс где А щ чц совфц - ч ААсов (Цв-Фа) А А сов (Яв-Ф) Юд, 0(, - курсовые угл оз Щ- М,) чЗ,соз Ив ф) 25сов (Цз-М ) чачадаветственно в ца и ч 1, чз соот ы скоростей, напра остей потока воды606942 Составительедактор А, Ревин Техред Л.Серд Кравцова аж 45 одписное оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 Заказ 354ВНИИПИ Го рствеяного комитет 113035, Москва,Кузнецовова Корректо по изобретениям -35, Рауыская н открытиям при ГКНТ ССС д. 4/5