Методы повышения точности доплеровских лагов

1. Компенсация влияния непостоянства скорости звука в воде(с):

Скорость звука в морской воде изменяется в пределах ±5% от 1500м/с,

возникают недопустимо большие погрешности, поэтому применяют

следующие способы компенсации этой погрешности:

а).Метод прямого измерения с вблизи места установки акустической антенны:

- это осуществляется с помощью специальных устройств - скоростомеров, обладающих высокой точностью, характеризуемой сотыми долями процента.

Данный способ применяется, когда от лага требуется высокая точность.

б).Использование апробированных эмпирических формул (косвенный способ определения с). Наиболее часто применяется формула Вильсона:

с = 1449,2+4,623*Т-0,0546*Т²+1,391*(S-35), где с- скорость звука в воде,(м/с);

Т-температура воды, (°С); S- соленость воды,(‰). Надо учитывать лишь влияние Т и для этого вблизи антенны лага располагают датчик температуры- термистор.

Влияние изменения S учитывают, вводя вручную поправки. Т.о. удается обеспечить погрешность в определении с около 0,1%.

в).Метод обеспечения постоянного (неизменного) значения с, путем стабилизации температуры жидкости(технические масла), омывающей со всех сторон блок акустического преобразователя (нижняя поверхность преобразователя соприкасается с забортной водой). Система автоматической стабилизации Т° содержит простейший нагреватель и термоконтакт, настроенный на определенную Т°.

г). Метод, заключающийся в компенсации нестабильности с за счет синхронного изменения частоты излучаемого сигнала fo

причем скоростомер выступает в качестве прямого регулятора указанной частоты.

д). Метод стабилизации отношения

(с/cosΘo) при fo - const. Для этого применяют частотно-независимые антенны (в доплеровском смысле) обладающие слабой направленностью.

2. Снижение влияния статических углов отклонения судна, качки.

стабилизация по отношению к плоскости истинного горизонта антенны. Это достигается путем установки антенны в кардановом подвесе

и придания ей положительного маятникового эффекта (заметное улучшение может быть достигнуто лишь при качке с большим периодом).

Более эффективным является размещение антенны на стабилизированной в плоскости горизонта платформе.

3. Снижение флюктуационных погрешностей

- их сглаживание путем временного усреднения результатов измерений за некоторое время То.

В открытом море величина То осреднения может составлять 150-300 с и тогда точность измерения скорости будет высокой и погрешность составит 0,005-0,1%(при обычно применяемых частотах fo = 200-300 кГц). При плавании в стесненных условиях значение То, превышающее 15с, будет уже чрезмерным и, наконец при швартовке То должно быть не более 15с. Для получения высокой точности при малом значении То (при швартовке) надо

использовать fo = 1-2 МГц.