Устройство для обучения и тренировки яхтсменов

Сов э СоветсиикСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 892460(23) ПриоритетОпубликовано 23,12.81. Бюллетень М 47Дата опубликования описания 25.12,81 609 В 9/06 Ркударстеевай квинтет СССР ив авдаи нзобретеннй н открытий(72) Авторы изобретения В. В, Назаренко и Ю, М, Каплин Таганрогский радиотехнический институт им. В. Д, Калмыкова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ И ТРЕНИРОВКИЯХТСМЕНОВ Изобретение относится к техническим средствам, повышающим эффективность обучения и тренировок яхтсменов на воде в процессе управления спортивным парусным судном.Одним из главных слагаемых мастерст ва в парусном спорте является способность яхтсмена реализовать такой путь, который обеспечивает прохождение дистанции гонок за минимальное время, Критерием оптимальности курса в пределах од 9 ного галса является поддержание максимально достижимой величины проекции скорости яхты на направление между предыдущим и последующим поворотными1% буями, т,е. проекции скорости яхты на генеральный курс, С этой целью используют различные устройства, обеспечивающие наглядность обучения и помогающие в процессе тренировок контролировать пра 20 вильность настройки парусного сооружения, оптимальность курса и эффективность действий при управлении парусным судном. Известно устройство дпя визуализации информации о смещении транспортного средства в зависимости от некоторых параметров, включающее магнитный компас и оправу с рисками, подвижно установленную на корпусе компаса. Устройство обеспечивает визуализацию положения парусов и киля парусного судна в зависимости от направления ветра и генерального курса 1 .Недостатками устройства для визуапизации информации о смещении транспортного средства в зависимости от некоторых параметров является относительно невысокая ценность их показаний, поскольку они не позволяют однозначно выбрать тот единственный курс, который при конкретных аэро- и гидрометеорологических условиях акватории и фиксированном положении дистанции гонок обеспечивает быстрейшее продвижение яхты по направлению генерального курса.Известно также устройство для нахож дения проекции скорости яхты на направ 89246020 ление истинного ветра, содержащее первый датчик скорости яхты, три индикатора и сигнализатор. Проекция скоростияхты на направление истинного ветраопределяется посредством отсчета показаний датчиков. При этом с помощью геометрических построений определяется величина скорости истинного ветра, а затемвеличина проекции скорости яхты на направление истинного ветра 2 , ОНедостатками данного устройства, помимо отсутствия оперативных данных, характеризующих конечный результат, являются узкие функциональные возможности устройства, так как на курсах, отличных от лавировки, его применение теряетвсякий смысл,Пель изобретения - обеспечение воз можности реализации оптимального управления спортивным парусным судном,Укаэанная цель достигается тем, чтов устройство дополнительно введены второй датчик скорости яхты, два умножителя, фазовращатель и сумматор, а такжепоследовательно соединенные датчик курса, блок установки путевого угла и си-,1 нусно-косинусный преобразователь, приэтом выход первого датчика скорости яхты через первый умножитель соединен спервым входом сумматора, выход второго датчика скорости яхты через второйумножитель и фазовращатель соединен совторым входом сумматора, выходы синусно-косинусного преобразователя соединены со вторыми входами умножителей, при 35чем вход первого индикатора соединен свыходом блока установки путевого угла,вход второго индикатора соединен с выходом второго датчика скорости яхты, авходы третьего индикатора и сигнализато 40ра соединены с выходами сумматора, кроме того, второй датчик скорости яхтыортогонален первому,На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - векторнаядиаграмма, поясняющая работу устройства.Устройство для обучения и тренировкияхтсмена имеет датчик 1 курса, блок 2установки путевого угла, индикатор 3 путевого угла, датчики 4 и 5 скорости яхты, синусно-косинусный преобразователь6, индикатор 7, умножители 8 и 9, фаэовращатель 10, индикатор 11 скоростияхты в направлении генерального курса,сумматор 12, сигнализатор 13, причем 55датчики 4 и 5 скорости яхты установлены ортогонально, так, что датчик 4 реагирует на продольную составляющую скорости яхты, а датчик 5 - на поперечную составляющук При этом датчик курса через блок установки путевого угла соединен с синусно-косинусным преобразоват лем, Первый умножитель связан с синус- но-косинусным преобразователем и первым датчиком скорости яхты, а второй умножитель соединен с синусно-косинусным прес бразователем, вторым датчиком скорости и посредством фаэовращателя связан со вторым входом сумматора.Первый вход сумматора соединен с выходом первого умножителя, а выходы сумматора соединены с индикатором скорости яхты в направлении генерального курса и звуковым сигнализатором. Вход индикатора поперечной скорости яхты связан со вторым датчиком скорости яхты, а вход индикатора путевого угла связан с выходом блока установки путевого угла.Устройство работает следующим образом.Датчик 1 курса выдает в блок установки путевого угла сигнал, соответствующий алгебраической сумме азимута на очередной знак 9 и путевого угла яхтыЯхтсмен, приступая к прохождению очередного участка дистанции, при помощи ручки регулировки (не показана), блока 2 установки путевого угла компенсирует величину сигнала, соответствующую азимуту 9 так, что при совмещении диаметральной плоскости яхты с генеральным курсом индикатор 3 путевого угла имеет нулевое показание, Тогда в процессе изменения направления движений яхты относительно генерального курса, на выходах блока установки путевого угла появляется сигнал о, величина и знак которого определяют угол движения яхты по отношению к генеральному курсу, Синусно-косинусный преобразователь 6 осуществляет перевод текущего значения путевого угла а,в функции синуса и косинуса этого угла.Сигналы, соответствующие косинусу и синусу угла рассогласования о, поступают на умножители 8 и 9, соответственно. Отсюда же поступают сигналы от датчика продольной 4 и поперечной 5 составляющих скорости движения яхты. С выхода умножителя 8 сигнал, соответствующий проекции продольной составляющей скорости яхты на направление генерального курса, поступает на вход сумматора 1 2.Сюда же с выхода фаэовращателя 10 поступает инверсное значение величины проекции поперечной составляющей скорости яхты на направление генерального курса.Устройство для обучения и тренировки яхтсменов, содержашее первый датчик скорости яхты, три индикатора и сигнализатор, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности реализации оптимального управления спортивным парусным судном, в него дополнительно введены второй датчик скорости яхты, два 5 804 О бВ результате на выходе суммато абр рального курса и углов лавировки. Прио разуется сигнал, пропорциональный ско- чем,и.пользуя датчики абсолютной скорости яхты в направлении генерального рости (например, измеряя скорость накурса, который поступает на индикатор основе эффекта 11 оппера) в различных11 и звуковой сигнализатор, где о гестсуст участках акватории, последовательно навляется преобразование величины скорос- правом и левом галсах мса в звуковые колебания соответствоальнои,ания соответствуклцей сопоставляя углы лавировки иания соответств проекциискорости яхты на противоположных галх влияние на результиУказанный алгоритм достижения по- ф сах - определить иставленной цели можно пставле й жн получить, восполь- рующую скорости яхты,Пусть яхта движется вперед со скорос- ва обеспечивает з 4 фееспечивает эффективное проведениетью Ч и одновременно сносится вбокПР к индивидуальных тренировок при отсутствии,ОПЕР, ПРи этом Угол междУ диамет- отработку техники управления судном наральной скоростью яхты и генеральнымкурсом ХК равен о( В этом случае проекция продольной составляющей скорости Устройство для обучения и тренировкияхты на генеральный курс равна 2 О яхтсменов может использоваться при освоении новых классов спортивных п.русныхП П судов (в процессе выяапения особенноса проекция поп ечпр кц поперечной составляющей ско- тей их ходовых качеств на разных курсах) на генеральный курс равна,рости яхты на гене при разлччных погодных условиях), а так- .соответственно ф же в ходе крейсерских гонок, так какр= пОпЕрздесь в правилах соревнований нет ограни, Тогда величина скорости яхты в напра чений по применению электронных устройствнии. генерального курса определяется в гонке.. отношениемТаким образом, изобретение позволяет36 тренирующимся опираться ьа объективные= Чпр-Чпопрколичественные показатели, характеризуюПредлагаемое устройство может иметь щие ходовые качества парусных судов, вынесколько вариантов использования, являть особенности незнакомых акваторий,Первый из них - начальное обучение отрабатывать и сов ршенствовать навыкияхтсменов нахождению и поддержаниюуправления парусным судном. Использоваоптимального курса парусного судна, Для ние данного устройства в процессе обучеэтой цели используется звуковая сигнали- ния яхтсменов позволяет акцентироватьзация, внимание обучаемых на важнейших покаПосле того как яхта легла на курс, зателях оптимального управления парусяхтсмен, ориентируясь по высоте тона щ ным судном, а тренировки с периодичесзвуковой сигнализации, добивается мак- кой проверкой оптимальюсти собственныхсимальной величины проекции скорости действий способствует повышению чувстяхты на направление генерального курса вительности анализаторных систем яхтпутем корректировок положения парусов смена и формированию внутренних ориени курса судна. При этом обеспечиваетсятиров, обеспечивающих возможность реаактивность поиска обучаемым оптималь- лизации оптимального управления спортивного курса на знак и закрепление рацио- ным парусным судном.нальных приемов управления спортивнымпарусным судном без снижения возможностей контроля за изменениями в на-:Ф о р м у л а и з о б р е т е н и ястройке парусов, ветро-волновыми условиями акватории гонок и т.д.Опытные яхтсмены могут использоватьпредлагаемое устройство при знакомствес акваторией предстоящих соревнований,анализируя эффективность старта и прохождения дистанции разными галсами путем сравнения соответствующих показателей скорости яхты в направлении генеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1 1, Патент франции % 2414234,кл. 909 В 9/06, 1979,2, Мархай П, Ч. Теория плавания подпарусами. М "ФИС", 1970, с, 294295 (прототип ). 7 892460 8умножителя, фазоврашатель и сумматор, тевого угла, вход второго индикатора соеа также последовательно соединенные динен с выходом второго датчика скоросдатчик курса, блок установки путевого ти яхты, а входы третьего индикатора и угла и синусно-косинусный преобразова- сигнализатора соединены с выходами сум тель, при этом выход первого датчика у матора, кроме того, второй датчик скоскорости яхты через первый умножитель рости яхты ортогонален первому.соединен с первым входом сумматора, выход второго датчика скорости яхты черезвторой умножитель и фазоврашатель соединен со вторым входом сумматора, выходы синусно-косинусного преобразователя соединены со вторыми входами умножителей, причем вход первого индикаторасоединен с выходом блока установки пу892460 Х Шишкина 87венного коизобретений иЖ, Рауш Подписноемитета СССРоткрытийскан наб., д аказ 11262/73ВНИИ витель Т. Сед С. Беда Тираж ПИ Государст по делам 35, Москва, Патентф, г. У еваКорректор,М. Демчи ул. Проектнаи