Патент на изобретение №2248586
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСТАНЦИИ В ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ СЕТИ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области гидроакустических измерений и может быть использовано для измерения дистанции между объектами, объединенными в пространственную гидроакустическую сеть. Технический результат заключается в устранении эффекта наложения передаваемых сигналов при определении дистанции. Способ включает предварительное задание и запоминание у каждого i-го из N абонентов (А) в виде соответствующего сигнала скорости звука сi в водной среде, предварительное задание и запоминание на центральной станции (ЦС) и у каждого из N А в виде соответствующих сигналов фиксированного интервала времени Тцс, передачу каждым i-м А в направлении ЦС соответствующего i-го акустического сигнала-запроса после приема этим i-м А i-го акустического сигнала-разрешения от ЦС, прием на ЦС указанного i-го акустического сигнала-запроса, передачу из ЦС в направлении i-го А соответствующего i-го акустического сигнала-ответа по истечении Тцс, отсчитанного от момента обнаружения на ЦС упомянутого i-го акустического сигнала-запроса, прием i-м А i-го акустического сигнала-ответа, измерение у i-го А временного интервала 1 з.п. ф-лы.
Предлагаемое изобретение относится к области гидроакустических измерений и может быть использовано для измерения дистанции между объектами, объединенными в пространственную гидроакустическую сеть. Известен способ определения дистанции в гидроакустической сети, состоящей из центральной станции и абонента, перемещающегося в пространстве относительно центральной станции [1], заключающийся в определении абонентом дистанции до центральной станции и включающий предварительное задание и запоминание у абонента в виде соответствующего сигнала скорости звука с в водной среде, разделяющей центральную станцию и абонента, предварительное задание и запоминание на центральной станции и у абонента в виде соответствующего сигнала фиксированного интервала времени Тцс, передачу абонентом в направлении центральной станции акустического сигнала-запроса, прием на центральной станции указанного акустического сигнала-запроса, передачу из центральной станции в направлении абонента акустического сигнала-ответа по истечении фиксированного интервала времени Тцс, отсчитанного от момента обнаружения на центральной станции упомянутого акустического сигнала-запроса, прием абонентом акустического сигнала-ответа, измерение у абонента временного интервала Известный способ определения дистанции обладает ограниченными функциональными возможностями, связанными со сложностью определения дистанции в сети гидроакустической телеметрии, состоящей из центральной станции и нескольких абонентов, перемещающихся в пространстве относительно центральной станции. Действительно, если при определении дистанции до центральной станции абонентами сети передача соответствующих сигналов-запросов или передача соответствующих им сигналов-ответов из центральной станции производится в одном, общем частотном диапазоне, то передаваемые сигналы разных абонентов могут налагаться друг на друга, создавая взаимные помехи и нарушая работу сети. Целью заявляемого способа является расширения функциональных возможностей путем устранения эффекта наложения передаваемых сигналов при определении дистанции до центральной станции разными абонентами. Поставленная цель достигается тем, что в способе определения дистанции в гидроакустической сети, состоящей из центральной станции и N абонентов, перемещающихся в пространстве относительно центральной станции, заключающемся в определении каждым из N абонентов дистанции до центральной станции и включающем предварительное задание и запоминание у каждого i-го из N абонентов в виде соответствующего сигнала скорости звука сi в водной среде, разделяющей центральную станцию и данного i-го абонента, предварительное задание и запоминание на центральной станции и у каждого из N абонентов в виде соответствующих сигналов фиксированного интервала времени Тцс, передачу каждым i-м абонентом в направлении центральной станции соответствующего i-го акустического сигнала-запроса, прием на центральной станции указанного i-то акустического сигнала-запроса, передачу из центральной станции в направлении i-го абонента соответствующего i-го акустического сигнала-ответа по истечении фиксированного интервала времени Тцс, отсчитанного от момента обнаружения на центральной станции упомянутого i-го акустического сигнала-запроса, прием i-м абонентом i-го акустического сигнала-ответа, измерение у i-го абонента временного интервала задают порядок (очередность) определения дистанции до центральной станции абонентами сети путем поочередной передачи из центральной станции в направлении соответствующих i-х абонентов сети соответствующих акустических i-х сигналов-разрешений, осуществляют передачу из i-го абонента соответствующего i-го акустического сигнала-запроса после приема этим i-м абонентом соответствующего i-го сигнала-разрешения. Работа заявляемого способа заключается в последовательной реализации следующих операций. 1. Предварительно задают и запоминают у каждого i-го из N абонентов сети в виде соответствующего сигнала скорость звука сi в водной среде, разделяющей центральную станцию и данного i-го абонента. Задание различных значений скоростей звука для разных абонентов сети связано с ее изменчивостью в среде. Как известно, величина скорости звука в воде зависит от солености, температуры среды и давления в ней [1]. Поэтому в зависимости от расположения абонентов относительно центральной станции указанные параметры среды могут меняться, и это необходимо учитывать путем задания соответствующей скорости звука сi. 2. Предварительно задают и запоминают на центральной станции и у каждого i-го из N абонентов сети в виде соответствующего сигнала фиксированный интервал времени Тцс. Указанный фиксированный интервал времени Тцс соответствует промежутку времени между моментом приема на центральной станции i-го акустического сигнала-запроса и моментом передачи в направлении i-го абонента соответствующего i-го акустического сигнала-ответа. 3. Поочередно из центральной станции в направлении соответствующих i-х абонентов сети передают соответствующие i-е акустические сигналы-разрешения. Осуществляют передачу из i-го абонента соответствующего i-го акустического сигнала-запроса после приема i-м абонентом соответствующего i-го акустического сигнала-разрешения. 4. Осуществляют прием на центральной станции указанного i-го акустического сигнала-запроса, передачу из центральной станции в направлении соответствующего i-го абонента соответствующего i-го акустического сигнала-ответа по истечении фиксированного интервала времени Тцс, отсчитанного от момента обнаружения на центральной станции упомянутого i-го акустического сигнала-запроса, переданного указанным i-м абонентом. 5. Осуществляют прием i-м абонентом i-го акустического сигнала-ответа, измерение у i-го абонента временного интервала 6. Используют на каждом i-м из N абонентов сети временной интервал Таким образом, порядок передачи абонентами сети акустических сигналов-запросов определяется порядком чередования передачи из центральной станции абонентам соответствующих акустических сигналов-разрешений. Если временной интервал между последовательной передачей из центральной станции соответствующих акустических сигналов-разрешений i-му и (i+1)-му абонентам превышает удвоенное время распространения акустического сигнала между центральной станцией и i-м абонентом на величину длительности фиксированного интервала времени Тцс, то в сети отсутствуют взаимные помехи из-за наложения сигналов разных абонентов. Тем самым достигается положительный эффект – расширяются функциональные возможности заявляемого способа. Функциональные возможности заявляемого способа могут быть расширены путем организации в сети дополнительного измерения центральной станцией дистанции Dцсi до каждого i-го абонента сети. Поставленная цель достигается тем, что в способе определения дистанции в гидроакустической сети, состоящей из центральной станции и N абонентов, перемещающихся в пространстве относительно центральной станции, заключающемся в определении каждым из N абонентов сети дистанции до центральной станции и включающем предварительное задание и запоминание у каждого i-го из N абонентов в виде соответствующего сигнала скорости звука сi в водной среде, разделяющей центральную станцию и данного i-го абонента, предварительное задание и запоминание на центральной станции и у каждого из N абонентов в виде соответствующего сигнала фиксированного интервала времени Тцс, поочередную передачу из центральной станции в направлении i-х абонентов сети соответствующих акустических i-х сигналов-разрешений, прием i-м абонентом соответствующего i-го акустического сигнала-разрешения, передачу i-м абонентом в направлении центральной станции соответствующего i-го акустического сигнала-запроса, прием на центральной станции указанного i-го акустического сигнала-запроса, передачу из центральной станции в направлении соответствующего i-го абонента соответствующего i-го акустического сигнала-ответа по истечении фиксированного интервала времени Тцс, отсчитанного от момента обнаружения на центральной станции упомянутого i-го акустического сигнала-запроса, прием i-м абонентом i-го акустического сигнала-ответа, измерение у i-го абонента временного интервала Работа подобной модификации заявляемого способа заключается в последовательной реализации следующих операций. 1. Предварительно задают и запоминают у каждого i-го из N абонентов в виде соответствующего сигнала скорость звука сi в водной среде, разделяющей центральную станцию и данного i-го абонента; задают и запоминают на центральной станции в виде соответствующих сигналов значения скорости звука сi в водной среде, разделяющей центральную станцию и каждого i-го из N абонентов сети. 2. Предварительно задают и запоминают на центральной станции и у каждого i-го из N абонентов сети в виде соответствующего сигнала фиксированный интервал времени Тцс. Указанный фиксированный интервал времени Тцс соответствует промежутку времени между моментом приема (обнаружения) на центральной станции i-го сигнала-запроса и моментом передачи в направлении i-го абонента соответствующего i-го акустического сигнала-ответа. 3. Предварительно задают и запоминают у каждого i-го из N абонентов сети в виде соответствующего сигнала индивидуальный фиксированный временной интервал Тai. Указанный индивидуальный фиксированный временной интервал Тai соответствует промежутку времени между моментом приема (обнаружения) i-м абонентом пришедшего из центральной станции соответствующего i-го акустического сигнала-разрешения и моментом передачи i-м абонентом в направлении центральной станции соответствующего i-го акустического сигнала-запроса. 4. Предварительно задают и запоминают на центральной станции в виде соответствующих сигналов все указанные индивидуальные фиксированные временные интервалы Тai. 5. Поочередно из центральной станции на каждый i-й из N абонентов сети передают соответствующий i-й акустический сигнал-разрешение. Осуществляют передачу из i-го абонента в направлении центральной станции соответствующего i-го акустического сигнала-запроса спустя индивидуальный фиксированный временной интервал Тai после приема (обнаружения) i-м абонентом соответствующего i-го сигнала-разрешения. 6. Осуществляют прием на центральной станции указанного i-го акустического сигнала-запроса и измерение временного интервала 7. Используют на центральной станции указанный временной интервал 8. Передают из центральной станции в направлении i-го абонента соответствующий i-й акустический сигнал-ответ по истечении фиксированного интервала времени Тцс, отсчитанного от момента обнаружения на центральной станции упомянутого i-го акустического сигнала-запроса, переданного указанным i-м абонентом. 9. Осуществляют прием i-м абонентом i-го акустического сигнала-ответа, переданного центральной станцией, измеряют у i-го абонента временной интервал 10. Используют на каждом i-м из N абонентов временной интервал Такая последовательность выполнения операций в гидроакустической сети позволяет и осуществлять измерение дистанции до центральной станции каждым из абонентов сети и осуществлять измерение дистанции центральной станцией до каждого из абонентов этой сети. Список использованных источников 1. Справочник по гидроакустике / Авт.: А.П.Евтютов и др. Л., Судостроение, 1982.
Формула изобретения
1. Способ определения дистанции в гидроакустической сети, состоящей из центральной станции и N абонентов, перемещающихся в пространстве относительно центральной станции, заключающийся в определении каждым из N абонентов дистанции до центральной станции, и включающий предварительное задание и запоминание у каждого i-го из N абонентов в виде соответствующего сигнала скорости звука сi в водной среде, разделяющей центральную станцию, и данного i-го абонента, предварительное задание и запоминание на центральной станции и у каждого из N абонентов в виде соответствующих сигналов фиксированного интервала времени Тцс, передачу каждым i-м абонентом в направлении центральной станции соответствующего i-го акустического сигнала-запроса, прием на центральной станции указанного i-го акустического сигнала-запроса, передачу из центральной станции в направлении i-го абонента соответствующего i-го акустического сигнала-ответа по истечении фиксированного интервала времени Тцс, отсчитанного от момента обнаружения на центральной станции упомянутого i-го акустического сигнала-запроса, прием i-м абонентом i-го акустического сигнала-ответа, измерение у i-го абонента временного интервала отличающийся тем, что задают порядок (очередность) определения дистанции абонентами сети до центральной станции путем поочередной передачи из центральной станции в направлении соответствующих i-x абонентов сети соответствующих акустических i-х сигналов-разрешений, осуществляют передачу из i-го абонента в направлении центральной станции соответствующего i-го акустического сигнала-запроса после приема этим i-м абонентом упомянутого i-го акустического сигнала-разрешения. 2. Способ определения дистанции в гидроакустической сети по п.1, отличающийся тем, что предварительно задают и запоминают на центральной станции в виде соответствующих сигналов значения скорости звука ci в водной среде, разделяющей центральную станцию, и каждого i-го абонента из N абонентов сети, задают и запоминают у каждого i-го из N абонентов сети в виде соответствующего сигнала индивидуальный фиксированный временной интервал Tаi, задают и запоминают на центральной станции в виде соответствующих сигналов все указанные индивидуальные фиксированные временные интервалы Tаi, осуществляют передачу i-м абонентом в направлении центральной станции соответствующего i-го акустического сигнала-запроса спустя индивидуальный фиксированный временной интервал Tаi, после приема i-м абонентом соответствующего i-го акустического сигнала-разрешения от центральной станции, измеряют на центральной станции временной интервал
|
||||||||||||||||||||||||||
i от момента передачи данным i-м А соответствующего i-го акустического сигнала-запроса до момента обнаружения этим i-м А соответствующего i-го акустического сигнала-ответа и определение дистанции Dai от i-го А до ЦС по правилу:
