Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

РАСЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ДАЛЬНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ГИДРОЛОКАТОРА

1.1 Уравнение гидролокации

Для расчета энергетической дальности действия используется уравнение гидролокации в логарифмической форме, обеспечивающие наиболее удобные и экономические расчеты, которые позволяют избегать вычислительных ошибок. При этом следует учитывать, что в современной гидроакустике основные физические величины приводятся в относительных единицах-децибелах, являющихся производными от логарифмов тех же гидрофизических понятий.

 

Основные уравнение гидролокации в логарифмической форме имеют вид:

 

DL=SL-2TL+TS-NL,

 

где DL- уровень обнаружения сигнала

TL- потери при распространении

SL- уровень источника

TS- сила цели

NL- уровень шумовой помехи

 

1.2 Уровень источника излучения

 

Уровень источника излучения можно определить из выражения:

SL=10LgW+DI+170.9 Дб/мкПа,

 

где Ра- акустическая мощность приемника, Вт

DI- индекс направленности, дБ

 

DI=10LgS-20Lg l + 10.99,

 

где S- площадь антенны, м

l - длина звуковой волны, м

 

l=C/F,

 

где С - скорость звука в воде, м/с

F - рабочая частота гидролокатора, Гц

 

l=1500/50*1000=0.03(м),

DI=10Lg 0.012-20Lg0,03+10.99=22.23 (дБ),

Рa=k·Рэ,

где К- коэффициент усиления, =0.3;

Рэ -энергетическая мощность, Вт.

 

 

Wa=0.3·0.5·1000=150 (вт),

SL=10 Lg 150+22.23+170.9=214.89 (дБ/мкПа).

 

1.3 Расчет силы цели.

Если известны плотность скопления промысловых объектов G и озвученный акустическимсигналом объем V (1) или объем косяка V (2), то можно вычислить кол-во одиноких рыб. Общаясила цели косяка в этом случае будет рассчитываться как:

TS=19.1LgL-0.9LgF+10 Lg V+10Lg S(k)-62,

 

где L- длина рыбы, см;

F- рабочая частота, кГц;

V- объем озвученного акустического сигнала, м3;

S(k)- плотность промысловых объектов.

 

TS=19.1Lg50-0.9Lg50+10Lg2000+10Lg10-62,

TS=11.93,Дб.

 

1.4 Расчет уровня шумовой помехи.

 

Для анализа влияния шумовой помехи на работоспособность гидроакустическойсистемы необходимо оценить шумы основных источников. К наиболее существенным следует отнести два вида шумов - гидродинамические шумы, обусловленные движением судна и шумы, обусловленные гидрометеорологическими факторами (ветер, волнение) - так называемые шумы моря.

Уровень шумовой помехи, обусловленный движением судна выражается:

 

NL=30LgVС+9LgW-20LgF+23.46,

где NL- уровень шумовой помехи, дБ;

Vc- скорость судна в узлах;

W - водоизмещение судна, т;

F- частота работы гидроакустического прибора, кГц.

 

NL=30Lg4.8+9Lg350-20Lg50+23.46=50.81 (дБ).

 

Шумовая помеха моря равна:

 

NLМ=65.1+30Lg 12.5-50.4Lg50=13.06 (ДБ).

 

Общая величина уровня шумовой помехи представляет собой сумму рассмотренных помех:

 

NLс=NL+Lg(l+10(NL-NLM/20)).

 

NLс=50.81+Lg(l+10(50.81-13.06/20)).

 

NLс=100.97 (ДБ).

 

1.5 Оценка порога обнаружения.

Для оценки уровня обнаружения сигнала DL существенным является априорное значение формы эхосигнала. Однако, учитывая, что в рыбопоисковой гидроакустике априорная форма эхосигнала неизвестна, расчет порога обнаружения следует вести по приведенному выражению:

DL=5Lgd+5LgΔF-5Lgt,

 

где d- коэф. обнаружения;

ΔF- полоса пропускания приемного тракта, Гц;

t- длительность эхосигнала, с t=40.

 

где Р(D)- вероятность обнаружения;

P(F)- вероятность ложной тревоги.

=3.28.

 

DL=5Lg3.28+5Lg1.25*1000-5Lg40*0.001=28.31 (Дб).

1.6 Потери на распространении

Выражение для определения потерь на распространение имеет вид:

 

 

TL=-0.5(SL-DL+TS-NL),

 

где SL- уровень источника;

DL- уровень обнаружения сигнала;

TS- сила цели;

NL- уровень шумовой помехи.

 

TL=0.5(214.89-28.31+11.93-50.81)=73.85 (Дб).

 

Общее выражение для оценки энергетической дальности в случае сферических волн с учетомпотерь, обусловленных поглощением, имеет вид:

TL=20LgR+ a R,

 

где TL- потери на распространение, Дб;

R- энергетическая дальность, м;

а - коэф.поглощения, ДБ/пм.

 

a=0,036F1.5,

 

где F- рабочая частота, кГц.

а=0,036(501.5)=12.73 ДБ/м.

73.85=20LgR+0.0014R.

R=1244м.

 

1.7 Алгоритмы решения уравнения гидролокации.

 

Наиболее простой алгоритм решения уравнения TL=20LgR+αR имеет простая (шаговая) итерация, когда решение сводится к подстановке в правую часть выражения TL=20LgR+αR, Ri равного текущему значению Tli, полученного в правой части, с вычисленной по выражению:TL=0.5(SL-OL+TS-NL) величиной TL. В случае, если правая часть выражения, определяющая Tli, меньше значения TL, то Ri увеличивают на шаг итерации,т.е. Ri+1=Ri+h, где h-это шаг итерации.




Дата добавления: 2015-09-12; просмотров: 92 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

Оценка порога обнаружения | Потери на распространение | Алгоритмы решения уравнения гидролокации | РАСЧЕТ ДИАГРАММЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ДАЛЬНОСТИ | РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ДАЛЬНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ | Погрешности измерений дистанции от ошибок в скорости развертки | Погрешность измерения дальности за рефракцию луча | Погрешности измерения направления | ПРИМЕР РАСЧЕТА | Разрешающая способность по дальности |


lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав