Действие лага основано на эффекте Доплера, который заключается в следующем: если источник или приемник звука перемещаются относительно друг друга, то частота принимаемого сигнала отличается от частоты сигнала излучаемого. Таким образом, действие эффекта Доплера на параметры звуковой волны приводит к тому же результату, что и движение жидкости.
Эффект Доплера для звуковых волн может наблюдаться непосредственно. Он проявляется в повышении тона звука, когда источник звука и наблюдатель сближаются, и соответственно в понижении тона звука, когда они удаляются.
Принцип работы ГДЛ заключается в измерении доплеровского сдвига частоты высокочастотного гидроакустического сигнала, посылаемого с судна и отражённого от поверхности дна.
Результирующей информацией являются продольная и поперечная составляющей путевой скорости. ГДЛ позволяет измерить их с погрешностью до 0.1%. Разрешающая способность высокоточных ГДЛ составляет 0,01 - 0,02 уз.
При установке дополнительной двух лучевой антенны ГДЛ позволяет контролировать перемещение относительно грунта носа и кормы, что облегчает управление крупнотоннажным судном при плавании по каналам, в узкостях и при выполнении швартовых операции.
Большинство существующих ГДЛ обеспечивают измерение абсолютной скорости при глубинах под килём до 200-300 м. При больших глубинах лаг перестаёт работать или переходит в режим измерения относительной скорости, т.е. начинает работать от некоторого слоя воды как относительный лаг.
Антенны ГДЛ не выступают за корпус судна. Для обеспечения их замены без докования судна они устанавливаются в клинкетах.
Источниками погрешности ГДЛ могут быть: погрешность измерения доплеровской частоты; изменение углов наклона лучей антенны; наличие вертикальной составляющей скорости судна. Суммарная погрешность по этим причинам у современных лагов не превышает 0.5%.
67. Поясните принцип действия GPS лага
1. По сигналам со спутников снимаем показания координат приёмника системы спутниковой навигации (и, соответственно, объекта)
2. Засекаем момент времени, в который было сделано определение координат.
3. Выжидаем некоторый интервал времени, достаточно короткий для более качественных результатов.
4. Повторно определяется местоположение объекта.
5. Решается простейшая навигационная задача вычисления вектора скорости движения из полученных координат двух точек и размера временного интервала, после чего, зная вектор, мы с легкостью получаем:
а) направление движения
б) скорость движения 6. Осуществляется переход к шагу 2.
Спутниковый датчик использует сигналы спутников GPS для определения продольной и поперечной составляющей скорости судна относительно грунта. С помощью двух GPS приемников и трех инерциальных датчиков интегрированных в один электронный узел, а также сдвоенной антенны определяется a вектор скорости, курс и высота превышения над геоидом. Пока судно двигается вдоль своей диаметральной плоскости (без дрейфа) скорость и курс представляют вектор движения, т.е. величину и направление движения относительно грунта. Информация, полученная со спутников поступает на электронный блок, где по данным скорости вычисляется продольная и поперечная скорости судна относительно грунта. Векторы скорости совместно с данными скорости поворота используются для различия между поступательным и вращательным движением судна. Эти результаты используются для определения скорости вращения носа и кормы, отображаемых на экране «докования».
