ехнические средства навигации 1 страница

ЧЕЛПАНОВ И.В.

 

 

Л Е К Ц И Я № 10.1

 

Тема: Навигационное оборудование и средства связи

 

Текст лекции по дисциплине «Объекты морской техники»

 

Санкт-Петербург

Введение

Основной задачей навигации является вы­работка информации о текущем месте судна, направлении и скорости его движения.

Место судна определяется географическими координатами — широтой и долготой. Направ­ление движения определяется курсом — углом между направлением движения и направлением меридиана в месте нахождения судна. Скорость характеризуют горизонтальными составляющими в связанной с судном системе координат (про­дольная и поперечная составляющие скорости) или составляющими в географической системе координат (северная и восточная составляющие).

На основании текущих данных о курсе, ско­рости движения судна и времени осуществляет­ся навигационное счисление — вычисление пути, пройденного относительно начальной точ­ки. Результаты навигационного счисления ото­бражаются на морской навигационной карте, эта операция называется навигационной прокладкой. Навигационная прокладка, осуществляемая в процессе плавания, называется исполнитель­ной. Навигационная прокладка, выполняемая предварительно при планировании маршрута, называется предварительной.

Навигация является составной частью кораб­левождения, обеспечивающей судоводителя дан­ными об оптимальном маршруте (предваритель­ная прокладка с учётом требований безопаснос­ти плавания, течений, метеофакторов и т. д.) и текущих параметрах движения судна на этом маршруте.

В целях повышения точности навигацион­ных определений, надёжности выработки нави­гационной информации и уменьшения трудозат­рат при решении задач навигации судовые сред­ства навигации объединяют в автоматизирован­ный навигационный комплекс.

Управление средствами автоматизированно­го навигационного комплекса и контроль за их работой производятся с единого пульта одним оператором (штурманом, а на высокоавтомати­зированных судах — вахтенным судоводителем).

В состав автоматизированного навигацион­ного комплекса входят средства выработки на­вигационных параметров, цифровые средства обработки навигационной информации, её ото­бражения и трансляции в другие судовые системы и комплексы — потребители навигационной информации. В навигационный комплекс так­же входят вспомогательные системы: электропи­тания, термостабилизации, антиударной амор­тизации, виброзащиты и т. д.

Средства выработки навигационной инфор­мации разделяются на автономные (вырабаты­вающие информацию без использования вне­шних созданных человеком источников инфор­мации) и неавтономные. К автономным сред­ствам навигации относятся магнитные и гироско­пические компасы, гироазимутгоризонткомпасы, инерциальные навигационные системы, лаги (относительные и абсолютные), эхолоты, нави­гационные радиолокаторы. Неавтономные сред­ства: радионавигационные и спутниковые радионавигационные системы, радиопеленгаторы, системы гидроакустических маяков.

Навигационное обеспечение судов граждан­ского флота строится так, чтобы при минималь­ных затратах обеспечить судовождение и безопас­ность плавания в соответствии с классом судна и требований морских международных организа­ций. Экономические критерии привели к тому, что на гражданском флоте появились относитель­но дешевые технические средства навигации, и далеко продвинулась интеграция средств нави­гации, управления движением, связи и судо­вой автоматики.

Специфика навигационного обеспечения боевых кораблей связана, прежде всего, с требованиями оружия. Для обеспечения боевой ус­тойчивости используются преимущественно вы­сокоточные автономные средства навигации, действие которых не зависит от внешних источ­ников информации. В интересах оружия допол­нительно к навигационным вырабатываются ди­намические параметры движения корабля.

Специальные задачи, решаемые геологичес­кими и добычными судами, требуют высокоточ­ного позиционирования в точке и на трассе дви­жения, что также связано с выработкой дина­мических параметров.

ехнические средства навигации

Судовые системы и приборы, обеспечиваю­щие выработку навигационных параметров на основе измерений параметров того или иного физического поля, а также приборы отображе­ния навигационных параметров, называют тех­ническими средствами навигации (ТСН).

В зависимости от используемого физичес­кого поля и принципа построения ТСН опреде­ляют один или более навигационных парамет­ров судна (корабля):

— магнитный и гироскопический компасы — курс;

— лаг – скорость (горизонтальные составляю­щие скорости);

— гироазимутгоризонткомпас – курс и угло­вую скорость по углу курса, углы и угловые ско­рости качки;

— радионавигационные системы – координа­ты;

— гидроакустическая маячная система – коор­динаты;

— спутниковая навигационная система – ко­ординаты и скорость;

— астронавигационная система – координаты и курс;

— инерциальная навигационная система – ко­ординаты, линейные и угловые скорости и ус­корения.

Исторически перечисленные ТСН появлялись в различные периоды развития морской навига­ции, и по мере появления на судах новых ТСН изменялась роль ранее созданных. Так, напри­мер, появление в десятых годах XX в. гироком­пасов привело к тому, что магнитные компасы остались основным средством курсоуказания толь­ко на малых и частично средних судах (валовой вместимостью до 500 рег. т), а на круп­ных судах они стали использоваться как резерв­ное средство. Использование инерциальных навигационных систем (ИНС) на крупных ко­раблях привело к тому, что на этих кораблях ги­рокомпасы стали резервным средством курсоу­казания, а магнитные компасы — аварийным.

Аналогичным образом спутниковые навига­ционные системы снизили роль астронавигаци­онных и радионавигационных систем. Комплекс­ные радиоастронавигационные системы приме­няются лишь на отдельных крупных кораблях, а ручные радиосекстаны используются как аварий­ное средство. Сокращается число видов радио­навигационных систем.

Магнитные компасы — навигационные при­боры, содержащие магнитный чувствительный элемент (МЧЭ), который на основе взаимодей­ствия с магнитным полем Земли (МПЗ) позво­ляет определять положение плоскости магнит­ного (компасного) меридиана.

Магнитный компас, устанавливаемый на крыше ходовой рубки, называется главным ком­пасом. Компас, устанавливаемый возле поста управления рулём, называется путевым и исполь­зуется только для отсчёта компасного курса при управлении рулем.

На магнитный чувствительный элемент действует полный вектор напряжённостей МПЗ, который имеет горизонтальную и вертикальную составляющие. Ориентация век­тора напряжённости МПЗ относительно геогра­фической системы координат характеризуется магнитным наклонением (угол в вертикальной плоскости, измеряемый от магнитного мериди­ана до вектора напряжённости МПЗ) и магнит­ным склонением (угол в горизонтальной плоскости между географическим и магнитным ме­ридианами). Геомагнитные полюсы не совпада­ют с географическими и перемещаются по зем­ной поверхности вблизи значений: φ = 72° N, λ = 96 ° W (северный геомагнитный полюс); (φ = 70 ° S, λ = 150 ° Е (южный геомагнитный по­люс).

Поэтому в задачах навигации магнитное скло­нение определяет погрешность магнитного ком­паса. Эта величина указывается на навигацион­ных картах и учитывается мореплавателями в виде поправки.

Девиация магнитного компаса характеризу­ется углом δ, который может быть определён из уравнения

δ = А + В sin + C cos +Dhn (2 +δ) + E cos (2 + δ),

где К' — магнитный курс (отсчитывается от маг­нитного меридиана).

В соответствии с этой формулой, которую называют основной формулой девиации магнит­ного компаса, коэффициент A определяет посто­янную девиацию, коэффициенты В и С — полу­круговую, D и Е— четвертную девиацию (поря­док девиации определяется количеством её пере­ходов через 0 при изменении курса судна на 360°).

Для уменьшения девиации используются ком­пенсаторы — бруски из магнитомягкого матери­ала, устанавливаемые вблизи магнитного ком­паса (для компенсации четвертной девиации), и магниты-уничтожители (для компенсации полукруговой девиации). Четвертная девиация дос­таточно стабильна во времени, и её уничтоже­ние, как правило, производится один раз, после постройки судна. Полукруговую девиацию в со­ответствии с действующими правилами положе­но уничтожать один раз в год.

Магнитные компасы можно разделить на две основные группы: стрелочные компасы и индук­ционные (бесстрелочные) компасы.

Стрелочный компас имеет магнитный чувствительный элемент в виде систе­мы магнитов (стрелок) или состоящий из одно­го кольцевого магнита. Для отсчёта компасного курса имеется круговая шкала (картушка) и кур­совой индекс. Компас оборудован устройства­ми для уничтожения (компенсации) всех видов девиации — полукруговой, четвертной, креновой и широтной.

Основной моделью для морских судов явля­ется магнитный компас типа КМ-145, имеющий несколько вариантов комплектации, в том числе с электрической дистанционной переда­чей на репитеры гирокомпасного типа. Этот компас выпускается Машиностроительным заво­дом (г. Катав-Ивановск).

АО «Штурманские приборы» (Санкт-Петер­бург) выпускает ряд курсоуказателей для судов различных классов: это магнитные компасы КМ-115, КМС-160, КМ-100, КМ-69. Из ино­странных производителей магнитных компасов следует отметить фирмы Plath (Германия) и Tokimec (Япония). Компасы этих фирм отвеча­ют современным требованиям, имеют дистан­ционные (оптическую и электрическую) пере­дачи показаний от основного прибора на репи­теры. Нактоуз стрелочного магнитного компа­са, в верхней части которого размещён котелок, содержащий поплавок со стрелками-магнитами, схематически изображен на рис. 10.1.

Индукционные компасы основаны на приме­нении феррозондов — специальных устройств для измерения полного вектора магнитной индук­ции поля Земли или его составляющих.

Индукционные компасы могут быть разделе­ны на две группы в зависимости от наличия или отсутствия угловой степени свободы феррозон­дов чувствительного элемента в судовой системе координат.

Индукционные компасы 1-й группы снабже­ны кардановым подвесом и физическим маят­ником, обеспечивающим горизонтальность про­дольного и поперечного феррозондов в стати­ческих условиях. К числу таких компасов отно­сится отечественный компас «Аврал» (ЦНИИ «Электроприбор»), а также компасы ряда зару­бежных фирм: Cetrec (Великобритания), Brookes and Catenouse (США), Grouzet (Франция).

Индукционные компасы 2-й группы харак­теризуются тем, что феррозонды чувствительного элемента неподвиж­ны в судовой системе координат. Это так назы­ваемые бесплатформенные (бескарданные) ин­дукционные компасы. Учёт влияния углов кач­ки судна производится по специальным алгорит­мам в вычислительном блоке на основе сигналов акселерометров, измеряющих углы бортовой и килевой качки. Примером индукционного ком­паса этой группы является компас ДС-83 (Че­боксарский приборостроительный завод «Элара»). В этом компасе обеспечивается нормальное курсоуказание при углах крена ± 45° и дифферента ± 15°. Имеются две шкалы для отсчёта курса суд­на — цифровая и квазианалоговая — на свето­диодных индикаторах. Одновременно с измере­нием магнитного и истинного курсов судна про­изводится измерение углов крена и дифферен­та. Из иностранных индукционных магнитных курсоуказателей этой группы следует отметить бес­карданный компас Magtronic (фирма Ritchie, США). В этом компасе имеется цифровой и аналоговый репитеры, а также обеспечивается выдача информации в другие системы в форма­те NMEA-0183 или в аналоговой форме в виде сигналов постоянного тока.

Японская фирма Токimес выпускает малога­баритный индукционный компас ЕМС-2 Lagoon. Этот магнитный курсоуказатель, имеющий тра­диционную аналоговую картушку, предназначен для небольших судов и катеров. Следует отме­тить, что индукционные магнитные компасы не могут полностью заменить стандартные (стрелоч­ные), которые согласно международным требо­ваниям должны устанавливаться на всех морских судах.

Гирокомпасы. Гирогоризонткомпасы. Гирос­копическим компасом (гирокомпасом)принято называть гироскопическое устройство, предназ­наченное для определения положения плоско­сти истинного меридиана и позволяющее на этой основе определять курс судна и пеленги ориен­тиров, а также осуществлять стабилизацию в ази­муте различных судовых устройств (главным об­разом, антенн). По сравнению с магнитными компасами гирокомпасы обладают большей точ­ностью выработки курса, их показания не зави­сят от намагниченности судна и влияния вне­шних магнитных полей.

Принцип действия гирокомпаса основан на наблюдении движения главной оси гироскопа по отношению к плоскости истинного горизон­та, вращающейся с угловой скоростью враще­ния Земли. Главная ось поднимается, если она отклонена к востоку, и опускается, если откло­нена к западу.

В настоящее время достаточно чётко опре­делились два направления, по которым развивается гирокомпасная техника.

Первое направление определяется тем, что гирокомпасная система строится на основе ги­роскопического чувствительного элемента с не­посредственным управлением, причём указан­ное управление осуществляется с помощью мо­мента силы тяжести, непосредственно воздей­ствующего на гироблок со стороны твёрдого или гидравлического маятника. Чувствительный эле­мент гирокомпасов с непосредственным управ­лением имеет силовую гироскопическую стабилизацию по всем трём осям (двухгироскопные чувствительные элементы) или силовую гиро­скопическую стабилизацию по двум осям, а по третьей оси — силовую маятниковую стабилиза­цию (одногироскопные чувствительные эле­менты).

Наибольшее распространение в мире получили следующие гирокомпасные системы, представляющие первое направ­ление «Курс-4М», «Амур-3М» (Россия), Standard-12, Standard-14 (фирма Raytheon-Anschutz, США – Германия), Navigat X, Navigat XII (фирма Litton-Plath, США – Германия), Polaris MK2 (фирма Microtecnica, Италия), TG-3000, TG-5000 (фирма Tokimec, Япония). Все перечисленные выше гирокомпасы являют­ся неапериодическими, т. е. обладают шулеровским периодом только в одной определённой (расчётной) широте. (Настройка гироприбора на период Шулера, равный 84,4 мин, обеспечива­ет бесколебательный (апериодический) переход главной оси гироскопа в новое положение рав­новесия при маневре судна.)

По этой причине при маневрировании суд­на вне расчётной широты (особенно выше её) у этих гирокомпасов возникают значительные инерционные девиации, что имеет своим следствием существенные ограничения по широте и скорости использования (как правило, широта не более 70°, а скорость не выше 20 уз). При указанных условиях плавания рассматриваемые гирокомпасы удовлетворяют требованиям Меж­дународной морской организации (ИМО, резо­люция А.424).

Однако следует отметить гирокомпас «Курс-10» (Россия), являющийся един­ственным в мире апериодическим гирокомпа­сом, который применяется в небольших коли­чествах на коммерческих судах отечественного морского флота и обеспечивает выполнение тре­бований IMO в широтах до 85° при скоростях до 20 уз.

Главная отличительная особенность, которая характеризует гирокомпасные системы, представ­ляющие второе направление, заключается в том, что гироблок выполняется как астатический ги­роскоп, а управление (оно называется косвен­ным) движением гироблока осуществляется на основе командных электрических сигналов, вы­рабатываемых акселерометром, установленным на одной общей платформе с гироблоком (таким образом все гирокомпасы с косвенным управле­нием являются платформенными). Результатом такого построения гирокомпаса является легко реализуемый второй режим работы «Гироазимут», обеспечивающий возможность плавания в око­лополярных широтах. Другим отличительным признаком гирокомпасов второго направления является то, что все они являются корректируемыми, причём корректирующие моменты, на­лагаемые на гироблок, формируются на основе внешней информации о скорости объекта и широте его места. Вследствие такой коррекции инерционные девиации гирокомпаса в принци­пе приобретают свойство инвариантности по отношению к широте места маневрирования объекта, и в этом заключается их главное пре­имущество (особенно в высоких широтах) по сравнению с гирокомпасами, обладающими не­посредственным управлением. В результате кор­ректируемые гирокомпасы способны обеспечить требуемую точность при плавании со скоростя­ми до 50—90 уз в широтах до 85°.

Наибольшее распространение в мире полу­чили следующие гирокомпасные системы, пред­ставляющие второе направление: «Вега М», «Вега МД» — сдвоенная комплектация (Завод точной механики, г. Екатеринбург, Россия), SGB-1000A (фирма SG Broun, Великобрита­ния), Sperry MK-37, Mod.D и Mod.E (фирма Sperry Marine, США). В последние 4-5 лет внут­ри каждого из двух указанных выше направле­ний развития гирокомпасной техники начало выкристаллизовываться новое поколение гиро­компасов. Появились гирокомпасы с непосред­ственным управлением, основной отличитель­ной особенностью которых является применение математических моделей для повышения точно­сти курсоуказания в условиях маневрирования судна и обеспечение на этой основе значительного расширения их широтного (до 80°) и ско­ростного (до 30 уз) диапазонов, что является рекордными показателями для неапериодичес­ких гирокомпасов. На первом этапе это были гирокомпасы предшествующего поколения Standard-4S mod 2 (Германия) и «Курс -4М/1» (Россия), в которых использовалась одна и та же приставка «Nautocourse-Plus» (разработка фирмы Anschutz), содержащая микропроцессор. В ка­честве математической модели использовалась самая простая (из приемлемых) хорошо извест­ная система линейных дифференциальных урав­нений 3-го порядка. Этот этап был очень корот­ким по времени. В настоящее время новое по­коление представлено серией гирокомпасов Standard-20, в которой объём цифровой элект­роники стал настолько большим, что включает в себя и цифровую математическую модель, и все системы управления и контроля за работой гирокомпаса. Чувствительный элемент гироком­паса не претерпел при этом никаких изменений. Корректируются только показания приёмников (потребителей) курса.

Существенно большие изменения характери­зуют новое поколение корректируемых гироком­пасов с косвенным управлением. К этому поко­лению относятся гирокомпасы: «Яхта» (ЦНИИ «Дельфин», Россия), Sperry MK32 (экспортный вариант гирокомпаса «Яхта»), «Гюйс» и «Гюйс-М» (Пермская научно-производственная приборо­строительная компания ПНППК, Россия), «Ме­ридиан» (совместная разработка и производство ПНППК, Россия и фирмы SG Brown, Вели­кобритания), «Гирокин» (разработка ЦНИИ «Дельфин» с участием фирмы «Сорако» (Респуб­лика Корея), SCAN-2000 (производство Дании на гироблоке ПНППК), SKR-82 [компания Simrad (Robertson), Норвегия], «Круиз» (Киев­ский завод автоматики им. Г. И. Петровского, Украина).

Основными отличительными особенностями перечисленных гирокомпасов по сравнению с корректируемыми гирокомпасами предшествую­щего поколения являются: применение новой элементной базы — динамически настраиваемо­го гироскопа, функционирующего в режиме ги­роскопа со свободным ротором, и кварцевого акселерометра; высокая степень автоматизации с широким использованием цифровой техники, применение автоматического перехода из режи­ма «Гирокомпас» в режим «Гироазимут» при маневрировании судна; автоматическое введение информации о скорости объекта и его широте от системы GPS; расширение спектра систем дис­танционной передачи курса; применение систе­мы автоматической сигнализации о выходе ги­рокомпаса из меридиана (в гирокомпасах, раз­работанных ЦНИИ «Дельфин»), автоматическое переключение на аварийный источник питания (аккумуляторные батареи) при выходе из строя судового питания, применение принципа двухпериодности.

К новому поколению гирокомпасов рассмат­риваемого класса следует отнести и гирокомпас Sperry MK-37 VT Digital, хотя в нём и сохранил­ся традиционный для гирокомпасов этой моде­ли трёхстепенной поплавковый гироскопический чувствительный элемент.

Следует, однако, указать, что объём реали­зации на мировом рынке всех корректируемых компасов значительно уступает объёму продаж компасов с непосредственным управлением (со­отношение примерно 1:3).

Гирогоризонткомпасом называют гироскопи­ческое навигационное устройство, предназначен­ное для выработки полной информации о про­странственной ориентации объекта по отноше­нию к горизонтной системе координат, а также о соответствующих угловых скоростях и линей­ных ускорениях в месте установки системы. В наиболее совершенных системах возможно при­менение инерциального режима работы.

В настоящее время началось применение гирогоризонткомпасов на коммерческих судах морского флота. Для этого этапа характерно два направления развития техники гирогоризонтком­пасов. Первое из них связано с созданием плат­форменных гирогоризонткомпасов. Примером удачной реализации такой системы можно счи­тать гирогоризонткомпас ГАГК-1 («Пастиль­щик») — разработка и производство ЦНИИ «Дельфин», Россия. Характерными особеннос­тями этой системы являются применение стабилизированной платформы, построенной на двух динамически настраиваемых гироскопах, и использование встроенного цифрового вычисли­теля для контроля и управления работой.

Инвариантность системы к горизонтальным ускорениям объекта при функционировании в режиме гирогоризонткомпаса достигается путём использования внешней информации о скорости объекта и формирования на этой основе интегрального контура коррекции ускорения, измеренного каждым акселерометром.

Система обеспечивает погрешность курсоуказания при скоростях до 150 уз: не более в диапазоне широт от 0 до 70° и 2' sec φ в диапазоне широт от 70 до 85°. Погрешность измерения углов качки — не более 3'. Дрейф в режим азимутгоризонта не выше 0,1 град/ч.

Наиболее эффективной сферой применения гирогоризонткомпасов платформенного типа следует считать атомный ледокольный флот, совершающий плавание в высоких и околополярных широтах, где наиболее полно проявляются их преимущества по сравнению с гироскопическими компасами любых типов.

Второе направление, которое возникло в последние годы XX столетия связано с разработкой и созданием бесплатформенных гирогоризонткомпасов. Это гирогоризонткомпас SR 2100 (фирма Litton США, разработка C.Plath Navigation Automation, Германия) и ГГК-1 (разработка ПНППК, Россия). Указанные бесплатформенные системы навигации и ориентации построены на трёх блоках: триада волоконно-оптических гироскопов, блок двух акселерометров и навигационный процессор. Оба гирогоризонткомпаса являются системами аналитического типа, т. к. не содержат в своём составе гиростабилизированной платформы.

Гирогоризонткомпас SR 2100 производится серийно и поставляется на мировой коммерческий рынок. В навигационном процессоре этой системы используется уравнение Эйлера, а в качестве параметров ориентации — углы Эйлера. Фирмой объявлены следующие точностные характеристики: погрешность определения курса не выше 0,7° sec φ, углов качки — не выше 10, угловых скоростей — не выше 0,4 град/мин; пределы работы: по широте от 0 до 75°, по скорости до 75 уз.

Гирогоризонткомпас ГГК-1 обеспечивает выработку информации о курсе судна, угловой скорости по углу курса, углах и угловых скоростях бортовой и килевой качек.

В навигационном процессоре ГГК-1 используется система кинематических уравнений Пуассона, а в качестве параметров ориентации — параметры Родрига—Гамильтона. При обработке информации совместно с сигналами GPS применяется субоптимальный фильтр Калмана.

Погрешность определения курса не выше 0,5⁰ sec φ, углов качки — не выше 0,5° и угловых скоростей — не более 0,5 град/мин. Пределы работы по широте: от 0 до 75° в режиме «Гирокомпас» и от 75 до 90° в режиме «Гироазимут». Предел работы по скорости до 70 уз.

Особой отличительной чертой бесплатформенных гирогоризонткомпасов, построенных на волоконно-оптических гироскопах, является повы­шенный ресурс работы — не менее 40 тыс. ч.

Измерители скорости. Приборы, которые ис­пользуются для определения скорости судна от­носительно морского дна (абсолютная скорость) или относительно воды (относительная скорость), называются лагами. В различных лагах выработ­ка информации о скорости судна осуществляется путём измерения некоторой физической вели­чины, функциональная связь которой со скоро­стью известна.

В настоящее время на судах и кораблях при­меняются в основном следующие типы лагов:

— индукционный (электромагнитный) лаг, прин­цип действия которого основан на законе элект­ромагнитной индукции;

— гидроакустический доплеровский лаг измеряет скорость судна, используя эффект Доплера, воз­никающий при движении приёмника акустичес­ких волн;

— гидроакустический корреляционный лаг опре­деляет скорость судна на основе анализа корре­ляционной связи между двумя отражёнными от грунта сигналами, которые поступают в приём­ные антенны, разнесённые вдоль диаметральной плоскости судна;

— радиодоплеровский лаг измеряет скорость суд­на на основе эффекта Доплера, возникающего в результате движения приёмника электромаг­нитных колебаний.

Индукционный лаг. Измеряет скорость судна относительно слоя воды, непосредственно при­мыкающего к корпусу судна (при установке ин­дукционного преобразователя заподлицо с кор­пусом судна), или относительно слоя воды на расстоянии 1,5-2 м от днища судна (если ин­дукционный преобразователь выдвигается за кор­пус судна).

Из современных отечественных индукцион­ных лагов наибольший интерес представляют ИЭЛ-2М и ЛИ 2-1МЭ (ОАО «Завод штурманс­ких приборов»), ЛЭМ-2 (завод «Азимут-Элект­роприбор». Эти лаги измеряют скорость судна от 0 до 30-60 уз, что позволяет устанавливать их как на водоизмещающих судах, так и на судах на подводных крыльях. Лаг ЛЭМ-2, кроме того, может измерять скорость заднего хода до 6 уз. Чувствительность указанных лагов не хуже 0,1 уз. Конструктивно во всех лагах обеспечивается их нормальная работа (без изменения инструмен­тальной погрешности) при колебаниях темпера­туры морской воды в пределах от -4 до +40 °С и солёности от 1 до 38 промилле. Лаги имеют кор­ректирующие устройства, которые позволяют компенсировать постоянную, линейную и не­линейную составляющие поправки лага.

В современных индукционных лагах исполь­зуются микропроцессоры, что позволяет проще и надёжнее провести коррекцию, а также обес­печить выполнение дополнительных функций, связанных с расчётом пройденного расстояния, времени нахождения на дистанции, средней скорости при прохождении заданной дистанции и т. п. Все современные лаги имеют блоки те­стирования отдельных узлов, а, например, в лаге ЛИ 2-1МЭ при включении выполняется автома­тическое тестирование всей схемы и может осу­ществляться контроль всех введённых в лаг вели­чин (поправок, постоянной времени фильтра, поправки на течение и т. д.).

Из иностранных лагов в качестве примера можно привести Aquaprobe (EM 100); Aquaprobe МК 5 и Aquacatch (EM 200) английской фирмы Chernikeeff, которые измеряют скорость как пе­реднего, так и заднего хода с точностью не хуже 0,1 % от измеренной величины. Наиболее совер­шенной моделью является лаг Aquaprobe MK-5 с двухкомпонентным датчиком, позволяющим из­мерять не только продольную, но и поперечную составляющие скорости судна.

Среди индукционных лагов других зарубеж­ных фирм распространены лаги Galatee-MK-3 (фирма Ben Marine, Франция); SAL-EM (фирма Junger Marine AB, Швеция); Naviknot II (фирма C.Plath, Германия) и Skipper EML 224 (фирма Skipper Tlectronics A/S, Норвегия). Во всех этих лагах широко используется микропроцессорная техника и обеспечивается измерение скорости не только переднего, но и заднего хода.

Гидроакустический доплеровский лаг. Изме­ряетабсолютную скорость судна относительно морского дна или скорость относительно реверберационных слоёв воды. Принцип действия основан на измерении сдвига частот излучённо­го гидроакустического сигнала и рассеянного переотражённого сигнала. Для исключения не­линейной зависимости доплеровского сдвига частот используют двухлучевую антенну («схема Януса») с симметричным расположением лучей относительно вертикали. Доплеровский сдвиг частот f_D в первом приближении определяется формулой