Принцип действия. Принцип действия корреляционного лага основан на измерении времени, затра­чиваемого судном на прохождение некоторого участка пути

Принцип действия корреляционного лага основан на измерении времени, затра­чиваемого судном на прохождение некоторого участка пути, длина которого опре­деляется расстоянием между вибраторами гидроакустической антенны лага и при­нятым алгоритмом обработки информации.

Сущность процесса определения скорости можно понять, рассмотрев следую­щую упрошенную схему. Предположим, что на судне вдоль диаметральной плоскости (ДП) размешены две гидроакустические приёмопередающие антенны А1 и А2

Рис. 6.10 Рис. 6.11

(рис. 6.10) на расстоянии l друг от друга. В режиме излучения эти антенны совмест­но с передавшим устройством (ПУ) формируют импульсы, которые распространя­ются в сторону дна, отражаются от него и возвращаются обратно. Принимаемые ан­теннами сигналы будут зависеть от отражающей способности грунта, рельефа дна, от параметров среды их распространения и представлять собой некоторые случай­ные процессы U₁(t)и U₂(t), изменяющиеся во времени (рис. 6.11). В связи с тем, что при отсутствии дрейфа судна антенна А2 проходит над теми же участками дна, что и антенна А1, процессы U₁(t) и U₂(t)будут аналогичны друг другу, но сдвинуты по времени на величину t_m, которая получила название транспортного запаздывания. Очевидно, величина транспортного запаздывания зависит от расстояния l меж­ду антеннами и скорости V движения судна. В рассматриваемом случае будет иметь место следующее равенство:

(6.16)

Отсюда может быть найдена скорость судна:

(6.17)

Учитывая, что база l известна, задача определения скорости сводится к оценке зна­чения транспортного запаздывания t_m.

Транспортное запаздывание t_mопределяется путём искусственной задержки сигнала первой антенны с помощью регулируемого блока задержки БЗ (рис. 6.10), который осуществляет смешение процесса U₁(t)(рис. 6.11) вдоль оси времени. Для каждой задержки t_i рассчитывается значение взаимной корреляционной функции (ВКФ) и эти значения сравниваются между собой. Очевидно, что при t_i =t_m сме­шение сигнала первой антенны вдоль оси времени будет таким, что процессы прак­тически совпадут и величина ВКФ будет максимальной.

Учитывая сказанное, каждый корреляционный лаг должен включать в себя (рис. 6.10):

· антенную систему A:

· передающее устройство ПУ;

· усилители - преобразователи УП для придания принятому сигналу вида, удобно­го для дальнейшей обработки;

· регулируемый блок задержки БЗ;

· коррелятор, состоящий из множительного устройства МУ и интегратора И;

· устройства сравнения УС значений корреляционных функций;

· вычислитель В скорости, пути, пройденного судном и других величин; устройства индикации УИ.

Рассмотрим особенности устройства отдельных систем лага.