Устройство для тренировки яхтсменов

П 9) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ яЕНИЯ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Мархай Ч. Техника лавиКатера и яхты, Судострое9 16, с. 118.2, Ав торск ое св иле тель ствоР 960906, кл. 6 09 В 9/06, 198(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНИРОВ-.КИ ЯХТСМЕНОВ, содержащее ультразвуковой лаг, включающий пьезоэлектрический преобразователь, генератор .ультразвуковой частоты, приемник,смеситель и цифровой частотомеру."о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью увеличения эффективности под-.готовки .и тренировки яхтсменов наводе, в него дополнительно введеныгирокомпас, пульты установки курсового угла знака и установки расстояния до знака, кнопки ффЗапись иПуск, блок вычисления координатзнака, два регистра хранения координат х 0 и у 0 знака,. блок вычисления текущих координат яхты, коммутатор текущих координат, генератор тактовых импульсов, коммутатор команд,микропроцессор, последовательносоединенный с блоком цифровой индикации, причем три входа блока вычисления координат знака подключены квыходам пультов установки курсовогоугла знака и установки расстояниядо знака и кнопке Записьфф, аего выходы соединены. соответственнос входом регистра хранения координаты хц знака и входом регистра хранения координаты у знака, выходыкоторых подключены соответственно к Устройство по п.1, о т л ищ е е с я тем, что. вычислитекущих координат яхты содера реверсивных счетчика, четыре схемы 1-2 ИЛИ - 2 И,два делителячастоты с переменным коэффициентом деления, дешифратор, вычислительный блок и генератор импульсов, первый вход которого связанс выходом ультразвукового лага,второй - с кнопкой Пуск 1, авыход - с переменными входами первого и второго делителей с переменным коэффициентом деления,вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторьмвыходами вычислительного блокапервый вход которого связан сходом гирокомпаса, второй - скнопкой Пуск, а третий и четвертый выходы вычислительнего блокасоответственно подключены к первомуи второму входам дешифратора, первый выход которого соединен с первьми входами 2. ИЛИ первой и третьейсхем 1-21 Л 11-2 И второй выход которо 2.чаютельжит дв явыпервому и второму входам коммутаторамитекущих координат, третийи четвертый входы которого связаны с первыми вторым выходами блока вычислениятекущих координат яхты, пятый ииестой входы коммутатора текущихкоординат связаны с выходом ультразвукового лага и выходом гирокомпаса,седьмой вход коммутатора текущихкоординат связан с первым выходомгенератора тактовых импульсов, второй выход которого соединенс входомкоммутатора команд, выход которогои выход коммутатора текущих координат связаны с первым и вторым входами микропроцессора, а три входаблока вычисления текущих координатяхты .соответственно соединены с выходами ультразвукового лага, выходом гирокомпаса и кнопкой Пускф,1056254 2ческий преобразователь, генераторультразвуковой частоты, приемник,смеситель и цифровой частотомер, дополнительно введены гирокомпас,пульты. установки курсового угла,знака и установки расстояния до анака, кнопки Запись и Пуск, блок вьиисления координат знака,, два регистра .хранения координато х ь и уа знака, блок вычисления текущих координат яхты, коммутатортекущих .координат, генератор тактовых импульсов,.коммутатор команд,микропроцессор, последовательносоединенный с блоком цифровой индикации, причем три входа блока вычисления координат.знака подключены квыходам пультов установки. курсовогоугла знака и установки расстояниядо знака и кнопке Запись , а его2 О выходы соединены соответственно свходом регистра хранения координаты,х .и знака и входом регистра хранения,координаты у знака, выходыкоторых подключены соответственнок .первому.и второму входам коммутатора текущих координат,третий ичетвертый входы которого связаны,с первым и вторьЗу выходами блока вычисления текущих координат яхты,ЗО пятый и.шестой входы коммутаторатекущих координат связаны с выходомультразвукового лага и выходом гиро.Компаса, седьмой вход коммутаторатекущих. координат связан с первьа35 выходом генератора тактовых импуль"сов, второй выходкоторого соединенс.входом коммутатора команд, - выход.: которого и выход коммутатора текущихкоординат связаны с первым и вторым4 р входами микропроцессора, а тривхрда блока вычисления текущих координат яхты;соответственно соединены, выходом гирокомпаса и, кнопкой Пуск. го соединен с вторым входом 2. ИЛИпервой схемы 1-2 ИЛИ-.2 И и первым входом .2 ИЛИ четвертой схемы 1-2 ИЛИ-,2 И,третий выход которого соединен спервым вхОдом 2 ИЛИ второй схемы1-2 ИЛИИ и вторьм входом 2 ИЛИ.четвертойсхемы 1-2 ИЛИИ, четвертый выход которого соединен с вторывизходами 2 ИЛИ второй и третьей схем.1-.2 ИЛИИ, выходпервого делителячастоты с переменным коэффициентомделения связан с входами 1 ИЛИ первойи второй схем 1-2 ИЛИИ, а выходвторого делителя частоты соединен. с 1Изобретение относится к тРенажерам для обучения управлению парусным судном на воде.Известно устройство, состоящее из трех плексигласовых дисковнаруж; ного (курсового), среднего (компасного) и внутреннего (ветрового), . соединенных общей осью, причем на курсовом диске нанесены четыре отметки, соответствующие курсам гоночной дистанции: Й - против ветра, В - поветру, С -.бакштаг праВого. галса, 1) - бакштаг левого галса, на компас" ном диске наносятся отметки, соответстнукщие делениям компаса, а на ветровом диске наносится стрелка.направления вектора ветра,при этом устройство устанавливается совмест 1 но с компасом в яхте Я.1Недостатком этого устройства является отсутствие фиксирования. мо:мента выхода яхты на траверс знака дистанции и погрешность определенияточки поворота на другой: галс.Известно также устройство длятренировки йхтсменов, содержащеепередатчики, установленные на знакахгоночной дистанции, электромеханический лаг и приемник Фазометр, размещенные в яхте (2.Недостатком известного устройства является необходимость установкибольшого количества передатчиКов на ,стационарных буях гоночной дистанции,а,также.их перемещение в .процессетренировки при проведении контроляскорости сближенйя яхты с точкамиэкватории.Белью изобретения является увели"чение эффективйчстиподготовки и тренировки яхтсменов на воде.Ооставленная цель достигаетсятем,.что в устройство для,тренировки яхтсменов, срдерзащее ультразву,ковой лег,.включакв(ий пьеэоэлектривходами 1 ИЛИ третьей и четвертойсхем 1-2 ИЛИИ, выходы первой итретьей схем 1-2 ИЛИИ соединенысоответственно с .суммирукщими входами первого и второго реверсивных счетчиков, вычитаищие входы которых связаны с выходами второй и четвертой схем. 1-2 ИЛИИ, а входы установки нуля реверсивных счетчиков свяэаны с кнопкой 1 Пуск, при этомвыходы первого и второго реверсивных счетчиков связаны с третьим ичетвертым входами коммутатора аргумента,При этом вычислитель текущих координат яхты содержит два реверсивных счетчика, четыре схемы 1-2 ИЛИИдва делителя частоты с переменньм коэф"фициентом.деления, дешифратор,. вычислительный блок и генератор импульсов,первый вход которого связан с выходомультразвукового;лага, второй - с киопкой Пуск, а выход - с первымивходамипервого и второго делителейс переменным коэффициентом деления;вторые входы которых соединены соответственно с первьм и вторьм выходамивычислительного блока, первый вход которого связан с выходом гирокомпаса,второй - с кнопкойПуск, а третий 15и четвертый выходы вычислительногоблока соответственно подключены кпервому ивторому входам.дешифратора,первый выход которого соединен с первьми входами 2 ИЛИ первой и третьей 20схем 1-2 РЛИИ, второй выход которогосоединен с вторьм входом 2 ИЛИ первойсхемы.1-2 ИЛИИ и первым входом. 2 ИЛИ четвертой схемы 1-2 ИЛИИ, тре"тий выход .которого соединен с первым 25входом 2 ИЛИ второй схемы 1-2 ИЛИИи вторым входом: 2 ЯЛИ четвертой схемы.1-2 ИЛИИ, четвертый выход которого соединен с вторыми входами 2. ИЛИвторой и третьей схем 1-2 ИЛИИ,выход первого делителя частоты с переменнымкоэффициентом деления свя-зан с входами 1 ИЛИ первой и второйсхем 1"2 ИЛИИ, выход второго делите-.ля частоты соединен с входами 1 ИЛИ .третьей и.четвертой схем 1-2 ИЛИИ,выходы первой и третьей схем1-2 ИЛИИ соединены соответственнос.суммирующими рходами первого ивторого реверсивных счетчиков, вычитакщие входы которых связаны с " 40выходами второй и четвертой схем, 1-2 ИЛИИ, а входы установки нуляреверсивных счетчиков связаны .скнопкой .1 Пускф, при этом выходыпервого .и второго реверсивных счетчи"45ков связаны с третьим и четвертьмвходами коммутатора аргумента.На Фиг. 1 изображена схема устройства для тренировки яхтсменовна Фиг.2 - навигационная картина, 50поясняющая, работу устройства.Устройство для тренировки спорт-сменов содержит ультразвуковой лаг1, гирокомпас 2, пульт 3 установкикурсового угла,знака пульт 4 установки расстояния до знака, кнопку5 фЗаписьф, кнопку 6 Пускф,блок,7.вычисЛения координат.знаха,.рехистр 8 хранения координаты хзнака, регистр 9 хранения коордииа= 60ты ур знака, блок 10, вычисления текущих координат яхты., коммутатор11 текущих координат, генератор 12,.тактовых импульсов, коммутатор13 команд, микропроцессор 14, 65 блок 15 цифровой индикации, при этом блок 10 вычисления текущих ,координат яхты включает два ревер; сивных счетчика 16 и 17, четыре схемы 1-2 ИЛИИ 18-21 два делителя 22 и 23 частоты с переменным коэффи,дйентом детуЬния,дешифратор 24, вычислительный блок 25 и генератор 26 импульсов,Обозначения на фиг.2 ХОУ " прямоугольная система координат; направление оси ОУ совпадает с направлением на норд - .ОМ;,т.А - местоположение знака, на.который нужно выйти яхте; угол А- курсовой угол знака К.- расстояние до знака; хо и уо координаты знака в собственной пря" моугольной системе координат ХОУ; т. В - текущее местоположение яхтыи у - текущие координаты яхты; Ч -, вектор скорости яхты; - кур,.совой угол яхты;- курсовой угол знака в т. В;- текущий пеленг знака (т. А); в центре прямоуголь" ных координат ХОУ наложена шкала магнитного компаса.Устройство работает следукщимобразом,На пульте 3 установки курсовогоугла и на пульте 4 установки расстояния до знака яхтсмен устанавливает курсовой угол Ф и расстояние К "дознака, на который надо выйти (этипараметры отсчитываются от судейского судна, находящегося на старто"вой линии) . После нажатия кнопки5 Запись.блок 7 вычисления кооодинат знака определяет координатызнакаоВюМ и у: 1 соэ К кото-.рые .зайосятся соответственно врегистры 8.и 9. Параллельно и непре"рывно ультразвуковой лаг 1 и гирокомпас 2 измеряют модуль скоростияхты относительно дна и курсовойугол яхты ( . При прохождении яхтывблизисудейского судна (в точке0 на Фиг.2), яхтсмен нажимает кнопку 6 .Пуск.,.при этом начинают ра"ботать генератор 26, вычислительныйблок 25 и устанавливаются в нульреверсивные счетчики 16 и 17. Напервый вход делителя частоты 22 поступает импульсная последовательность,частота которой пропорциональна модулю скорости яхты, на .его второй вход "код, пропорциональный синусу курсовогоугла ф, а:на выходе .делителя 22 частоты получается частота, пропорциональная проекции вектора скорости наось у Ч Чсоэ., Аналогичньм образомна выходе делителя 23 частоты, полу"чается .частота, пройорциональная проек.ции вектора. скорости на /ось ЖчаЧъъ(у,На третий и четвертый выходы вычислилтельного;блока 25 поступают сигналы, соответствующие знакам плвс или ьвнУсх -и МфЧ СО 5 агсВЬГенератор 12деляет цикл в ктовыхисления импульсов опре корости симости от их комбинации на выходах .дешифратара 24 появляются сигналы на первом выходе, если курсовой уголояхты находится в интервале 0 90, на Цтором выходе, если курсовой уголты находится в интервале 90-180третьем выходе, если курсовой уголо я ты находится в интервале 180-270 на четвертом выходе, если курсовой угол яхты находится .в интервале 270- 360 О. В зависимости от соотношения)О сигналов на выходах дешифратора 24 ,схемы 1 2 ИЛИИ 18-21 пропускают частоты, пропорциональныеУЧ и У, на суммирукщиеили вычитающие входы реверсивных счетчиков 16 и 17. Напри мер, если яхта движется в первом квадранте (курсовой угол Ос( с 90 как на фиг,2), то алоэ и Мпположительны на первом выходе дешифратора24 присутствует сигнал (на других вы-.2 ходах дещифрато 1 Уа 24 сигналов нет), и.схемы 18 и 20 пропускают частоты, пропорциональные ЧЧ и Чх, соответст.- венно на суьеюирующие входы реверсивных счетчйков 16 и 17, В реверсив)ых счетчиках 16 и 17 происходит запись И, хранение текущих координат яхты Ч е Ч Ь и х= У 1, где- время. Вычисление скорости сближения со . знаком осуществляется микропроцессо- ром по формуле сближения яхты со знаком Ч, и по ,его сигналам происходит подключение в соответствующей последовательности. 40 аргументов х,. у, хо, у (т.е. сигнальных кодов, соответствукщих этим аргументам) через коммутатор 11 к микропроцессору 14 и последовательное включение команд Запись, 45 ф.Сложение, Вычитание, фУмно,жение, Деление, Возведение в степейь,си с мии ф со 5согласно алгоритму ФоРмУлы (1) коммУ-татором 13 в микропроцессоре 14,После окончания каждого .циклавычисления результат, соответствующийскоРости сближения яхты со знакомУпоявляется на блоке 15 цифровой индикации,Таким образом, яхтсмен постоянноконтролирует по лагу 1 скорость яхтыотносительно воды и по блоку 15 цифровой индикации скорость сближениясо знаком, Постоянный контроль этихскоростей помогает распознаватьпериодические перемены разной длительности направления ветра, которые могут колебаться в широких пределах, делать выходы о характеретечений, определять стейень. своегосближения со знаком дистанции и всоответствии с этим принимать решения о необходимости совершать повороты.,Устройство позволит оперативнопроизводить настройку яхты на воде,которая заключается в достижениимаксимально возможной, проекциивектора скорости яхты на линию вет.ра (важнейший лавировочный параметр яхты).По сравнению с базовым объектомпредлагаемое устройство обладаетследующими преимуществамиф является полностью автономным, так какне содержит передатчики, которыенадо устанавливать на знаках гоночной дистанции, позволяет быстро ипросто задать курс и расстояние долюбой требуемой точки акватории, поотношению к которой необходимо определить скорость сближения, причемв процессе тренировки местоположение этой точки можно менять большоечисло раэ с минимальными временнымизатратами.Ультразвуковой лаг не имеет непосредственного контакта с водой,что также весьма существенно для гоночных яхт, При этом значительно.повышаются эффективность подготов-,ки и тренировки гонщиков на воде., Рауыс Ф Е ее Ю ЦВ ЮВ а е а йв е у 4 Составитель О.К Техред м.тепер 4/4 б, тираи 4 ВНИЮЗИ Государс до. делам иэобре 035, Москва, Ж В 4 ЮЮФФВ 494 ИЮЮЮЮЮЮЮЮ иал ШШ фПате ектор СЛ Подписноеомитета СССРткрытий.ая наб., д.4/5 ул.Проектн