Принцип действия индукционного лага кратко

Обновлено: 08.07.2024

Как известно, в морской воде содержится большое количество минеральных солей, которые придают ей такое замечательное свойство, как электропроводность. Это натолкнуло ученых на мысль использовать для измерения скорости закон электромагнитной индукции, сформулированный Фарадеем в 1831 году. Согласно этому закону электродвижущая сила (ЭДС) электромагнитной индукции в проводящем контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь эту поверхность, ограниченную этим контуром.
(1)
Действия указанного закона справедливо и при другом условии – перемещении токопроводящего контура относительно источника магнитного поля. Так, при движении проводника длиной L со скоростью V в постоянном магнитном поле перпендикулярно к вектору магнитной индукции В в проводнике также будет наводиться ЭДС, которая определится выражением:
(2)
В индукционных лагах источником магнитного поля является специальный электромагнит, роль проводника выполняет морская вода. Электромагнит и измерительные электроды размещаются в устройстве, называемом индукционным первичным преобразователем скорости (ИППС), жестко связанным с корпусом корабля.
ИППС устанавливается под днищем корабля таким образом, чтобы магнитное поле, создаваемое электромагнитом охватывало некоторый объем встречного потока воды при движении корабля. Измерив напряжение, возникающее на измерительных электродах от наводимой в воде ЭДС, можно определить скорость перемещения источника магнитного поля относительно воды, т. е. определить относительную скорость корабля. В объеме воды, обтекающей ИППС, можно условно выделить некоторый токопроводящий контур L, замыкающийся через измерительные электроды и соединительные проводники на измерительную схему. Указанный контур может быть представлен совокупностью элементарных прямолинейных проводников dL в каждом из которых наводится ЭДС:
dE = dV₀dL (3)
Суммарная ЭДС, наводимая в контуре L численно равна интегралу по замкнутому контуру:

При подключении измерительной схемы к электродам на нее поступает напряжение Uc:
, (4)
где Rпу – внутренне сопротивление приемного устройства (ИППС);
Rвх – входное сопротивление измерительной схемы.
При разработке лага обеспечивается выполнение условия: Rпу ‹‹ Rвх.
Тогда:
При запитывании ИППС постоянным током вследствие действия электростатических сил в прилегающем к нему слоях воды возникает явление поляризации электродов – скапливание на одном из них положительно, а на другом – отрицательно заряженных частиц воды. Это приводит к появлению нарастающей во времени ЭДС поляризации и, в конечном итоге,— невозможности измерения скорости корабля лагом.
Для устранения ЭДС поляризации в индукционных лагах создается переменное магнитное поле:
B = Bmax sin?t, (5)
где Bmax – максимальное значение (амплитуда) магнитной индукции В;
? = 2?f – круговая частота тока питания ИППС.
ЭДС поляризации практически исчезает уже при частоте f =
Однако, создание переменного магнитного поля приводит к индуцированию дополнительного электрического сигнала в контуре, образованном проводниками, соединяющими электроды с измерительной схемой (подобно процессу во вторичной обмотке трансформатора). Этот сигнал получил название трансформаторной или квадратурной помехи. Напряжение Uкв квадратурной помехи отстает по фазе относительно полезного сигнала на 90°.
Таким образом, при работе лага в его измерительную схему поступает полезное напряжение, содержащее информацию об относительной скорости Vo, а также не зависящее от скорости напряжение квадратурной помехи:
Uc = Uп sin?t + Uкв cos?t. (6)
Измерив и преобразовав напряжение Uc, поступающее от ИППС, можно определить относительную скорость корабля.

2. Основы построения индукционного лага

Рассмотрим структурную схему лага.

Индукционный лаг ИЭЛ представляет собой электронную систему, выполненную в основном из полупроводниковых элементов и интегральных микросхем и состоит из следующих функциональных узлов:
Напряжение с блока питания БП подается на обмотку электромагнита приемного устройства ИППС и после обработки в фазирующем устройстве ФУ подается на вход схемы выработки опорного сигнала СОС. Напряжение с электродов ИППС усиливается и подается на вход фазового детектора ФД, управляемого опорным напряжением.
Работу фазового детектора рассмотрим на примере схемы, показанной на рис. 2. входной сигнал, содержащий полезную составляющую UПsin?t и квадратурную помеху UК.П.cos?t, подается на ключи К1 и К2. Схема СОС вырабатывает прямоугольные импульсы, синфазные с полезным сигналом. Опорный сигнал непосредственно с СОС и через инвертор ИНВ подается на управляющие входы ключей К1 и К2 соответственно. При этом, пока ключ открыт, полезный сигнал сохраняет свой знак, а квадратурная помеха в течение того же времени меняет свой знак на обратный (т. е. переходит через ноль). На выходе фильтра Ф ее среднее значение за это время равно нулю. Таким образом, на выходе фильтра будет присутствовать постоянное напряжение, пропорциональное относительной скорости корабля. Это напряжение измеряется обычным вольтметром, отградуированным в единицах скорости, информация которого поступает на индикатор скорости ИV и на интегратор ИТН. Значение пройденного расстояния фиксируется на индикаторе ИS. Электронный корректор ЭК служит для введения линейных и нелинейных поправок лага.

3. Погрешности индукционного лага и способы их компенсации

Методические погрешности индукционных лагов обусловлены различными факторами – как гидродинамического, так и электромагнитного характера. К основным методическим погрешностям лага относятся:
— погрешность, обусловленная действием пограничного слоя;
— погрешность, вызванная квадратурной помехой;
— погрешность, обусловленная изменением электропроводности морской воды;
— погрешность, обусловленная волнением моря, креном и дифферентом корабля;
— погрешность, обусловленная электромагнитными полями корабля и океана.
Погрешности ИППС ИЛ обусловлены наличием собственной ЭДС электродов, влиянием циркуляционных токов, токов утечки и наводок. Для компенсации собственной ЭДС электродов, связанное с их поляризацией, в ИЛ используют переменное магнитное поле, электроды изготавливают из специальных материалов (серебро, платина) и подбирают пары электродов с идентичными характеристиками.
вихрей или градиентов магнитного поля в потоке, обтекающем днище корабля, возникают циркуляционные (уравнительные) токи, вызывающие падение напряжения в области между электродами ИППС. Появляющаяся при этом разность потенциалов зависит от градиента скорости потока, турбулентности, градиента магнитного поля, а также электропроводности воды. Особенно ощутимо влияние циркуляционных токов сказывается на ИППС, устанавливаемых заподлицо с днищем корабля, так как при этом измерения производятся в турбулентном слое, обладающем значительными градиентами скорости. Снижение этого влияния добиваются соответствующим расположением электромагнита относительно осей координат корабля и уменьшением неоднородности магнитного поля.
Погрешность измерения скорости обусловлена токами утечки в цепи возбуждения магнитного поля и наводками от посторонних электрических и магнитных полей. Она возникает в результате появления на входе измерительной схемы лага дополнительных сигналов, не связанных с относительной скоростью корабля. Токи утечки возникают изоляции измерительной цепи ИПС и наличия ее емкостной связи с обмотками магнита. Для устранения этой помехи напряжения в электромагнит подают через специальный разделительный трансформатор, а для связи электродов с измерительной схемой используют кабели с большим сопротивлением изоляции. Устранение влияния на измерительную цепь посторонних электрических и магнитных полей достигается тщательной экранировкой соответствующих узлов и заземлением всех приборов.
К погрешностям, обусловленным влиянием внешней среды относятся погрешности, вызываемые качкой, креном и дифферентом, а для лагов с ИППС, не выступающим за обводы корпуса корабля,— погрешности, обусловленные изменением его осадки. Кроме того, на точность работы ИЛ влияет изменение электропроводности воды.
Погрешности измерения скорости при качке необходимо вычислять для каждого корабля (проекта), учитывая особенности его поведения на волнении и отстояние ИППС лага от центра тяжести корабля. При этом важно, что результаты вычислений по формулам являются приближенными и носят информативный характер.
Индукционный лаг, по сравнению с гидродинамическим, имеет следующие преимущества. в нем могут полностью отсутствовать механические узлы и блоки, т. к. его приемное устройство непосредственно вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный скорости корабля. эксплуатация индукционного лага в море значительно проще, поскольку в нем отсутствует сложная гидравлическая система, требующая специального обслуживания. индукционный лаг обладает более высокой чувствительностью и способностью измерять задний ход.

В настоящее время на судах морского транспортного флота применяются индукционные, гидродинамические и радиодоплеровские лаги, измеряющие скорость относительно воды.

Индукционные лаги. Их действие основано на свойстве электромагнитной индукции. Согласно этому свойству при перемещении проводника в магнитном поле в проводнике индуктируется э. д. с., пропорциональная скорости его перемещения.

С помощью специального магнита под днищем судна создается магнитное поле. Объем воды под днищем, на который воздействует магнитное поле лага, можно рассматривать как множество элементарных проводников электрического тока, в которых индуктируется э. д. с.: значение такой э. д. с. позволяет судить о скорости перемещения судна.

Индукционный лаг, независимо от конструктивного решения его узлов, включает:

электромагнит, токосъемные контакты (электроды) для съема наведенного в воде сигнала; измерительное устройство для измерения сигнала на электродах и преобразования его в скорость; корректирующее устройство, исключающее методическую погрешность измеряемой скорости; счетно-решающее устройство для выработки пройденного судном расстояния; трансляционное устройство для передачи данных о скорости и пройденном расстоянии на репитеры и в судовую автоматику.

Эксплуатируемые на судах морского флота индукционные лаги ИЭЛ-2 и ИЭЛ-2М построены по одинаковой схеме:

они измеряют только продольную составляющую относительной скорости; выступающих за корпус судна частей нет. Вся измерительная и счетно-решающая часть лагов ИЭЛ-2 и ИЭЛ-2М выполнена на полупроводниковых элементах с максимальным использованием интегральных микросхем. Блочно-функциональный принцип построения обеспечивает быстрое отыскание неисправностей и их устранение путем замены отдельных узлов (плат) без последующей регулировки лага. Лаг ИЭЛ-2М является модернизацией лага ИЭЛ-2. Серийно изготовляется в настоящее время только лаг ИЭЛ-2М. Лаг ИЭЛ-2 снят с производства в 1980 г. Лаг ИЭЛ-2М может устанавливаться на всех морских судах, включая ледоколы и суда на подводных крыльях.

где М — первоначально установленный масштаб;

Vл — наблюдаемая скорость по лагу;

Vи — действительная скорость судна относительно поды в момент наблюдения.

В схемы лагов ИЭЛ-2 и ИЭЛ-2М включен фильтр, осредняюший их показания. Поэтому при изменении судном скорости лаг фиксирует это изменение с некоторым запаздыванием. Фильтры имеют две постоянные времени, устанавливаемые по желанию судоводителя специальным тумблером. Первой постоянной рекомендуется пользоваться при плавании вблизи берегов и спокойном состоянии моря, второй постоянной - при плавании в открытом море и на сильном волнении.

Гидродинамические лаги. Принцип действия основан на измерении гидродинамического давления, создаваемого скоростным напором набегающего потока воды при движении судна.

Поправка гидродинамического лага, как правило, нестабильна. Основными причинами, обусловливающими ее изменения во время плавания, являются дрейф судна, дифферент, обрастание корпуса, качка и изменение плотности морской воды с изменением района плавания.

Рассчитать изменение поправки лага от влияния первых трех причин не представляется возможным.

Практика показывает, что наибольшую погрешность в измерении скорости вызывает дрейф судна. При больших углах дрейфа погрешность может достигать 3-4%. От изменения дифферента и обрастания корпуса погрешность не превышает 1-2%. При использовании штевневого приёмного устройства погрешность от обрастания корпуса судна вообще не возникает.

Погрешности от дрейфа, дифферента и обрастания корпуса носят систематический характер. Поэтому, будучи определены из наблюдений, они могут учитываться в дальнейшем при счислении.

Погрешность лага за счет качки носит периодический характер. При выработке пройденного расстояния эта погрешность интегрируется и в случае симметричной качки обращается в ноль.

Погрешность (в %) лага от изменения плотности морской воды с изменением района плавания может быть рассчитана по формуле

где Dr - изменение плотности морской воды;

r - плотность воды в районе плавания. Наибольшее значение, которого может достигатьDv - 1,0—1,5%. При плавании в одном бассейне (Балтийское, Черное, Каспийское моря) эта погрешность не превышает 0,5%.

2. Абсолютные лаги.

Под абсолютными понимаются лаги, измеряющие скорость судна относительно грунта. Разработанные в настоящее время абсолютные лаги являются гидроакустическими и делятся на доплеровские и корреляционные.

Гидроакустические доплеровские лаги (ГДЛ). Принцип работы ГДЛ заключается в измерении доплеровского сдвига частоты высокочастотного гидроакустического сигнала, посылаемого с судна и отраженного от поверхности дна.

Результирующей информацией являются продольная и поперечная составляющие путевой скорости. ГДЛ позволяет измерять их с погрешностью до 0,1%, Разрешающая способность высокоточных ГДЛ составляет 0,01— 0,02 уз.

Для измерения только продольной составляющей путевой скорости ГДЛ должен иметь двухлучевую антенну А₁ (на рис. 4.1 лучи 1 и 3). Для измерения продольной и поперечной составляющих антенна должна быть четырехлучевой, Лучи 2 и 4 используются в этом случае для измерения поперечной составляющей путевой скорости. На основании измеряемых продольной и поперечной составляющих путевой скорости гидроакустический доплеровский лаг позволяет определять вектор путевой скорости судна в каждый момент времени и снос судна под влиянием ветра и течения.

При установке дополнительной двухлучевой антенны A₂ (см. рис. 4.1) ГДЛ позволяет контролировать перемещение относительно грунта носа и кормы, что облегчает управление крупнотоннажным судном при плавании по каналам, в узкостях и при выполнении швартовных операций.

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 заменыбез докования судна они устанавливаются в клинкетах.

В качестве электроакустических преобразователей в антеннах доплеровских лагов используются пьезокерамические элементы.

Источниками погрешности ГДЛ могут быть: погрешность измерения доплеровской частоты; изменение скорости звука в морской воде; изменение углов наклона лучей антенны; наличие вертикальной составляющей скорости судна. Суммарная погрешность по этим причинам у современных лагов не превышает 0,5%.

Корреляционные лаги. Принцип действия гидроакустического корреляционного лага (ГКЛ) заключается в измерении временного сдвига между отраженным от грунта акустическим сигналом, принятым на разнесенные по корпусу судна антенны (рис. 4.2). Сигнал U₂(t), принятый задней приемной антенной, повторяет форму сигнала U₁(t), принятого передней антенной со сдвигом по времени t, равным:

где l — расстояние между антеннами;

V — скорость судна.

Определение временного сдвига производится путем корреляционной обработки принятых сигналов. Для этой цели в тракт сигнала передней антенны вводится переменная временная задержка, производится вычисление взаимнокорреляционной функции огибающих сигналов разнесенных антенн и отслеживаются ее максимальные значения.

На глубинах до 200 м ГКЛ измеряет скорость относительно грунта и одновременно указывает глубину под килем. На больших глубинах он автоматически переходит на работу относительно воды.

Достоинствами ГКЛ по отношению к ГДЛ являются независимость показаний от скорости распространения звука в воде и более надежная работа на качке.

Относительные лаги.

Индукционный лаг, независимо от конструктивного решения его узлов, включает:

Эксплуатируемые на судах морского флота индукционные лаги ИЭЛ-2 и ИЭЛ-2М построены по одинаковой схеме:

где М — первоначально установленный масштаб;

Vл — наблюдаемая скорость по лагу;

Vи — действительная скорость судна относительно поды в момент наблюдения.

Рассчитать изменение поправки лага от влияния первых трех причин не представляется возможным.

где Dr - изменение плотности морской воды;

2. Абсолютные лаги.

где l — расстояние между антеннами;

V — скорость судна.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Работа индукционного лага основана на явлении электромагнитной индукции, открытом в 1831 году великим английским физиком М. Фарадеем. Определим это явление в форме, удобной для дальнейших рассуждений. Если проводник находится в изменяющемся магнитном потоке Ф, то в проводнике возникает электродвижущая сила (ЭДС):

. (1.1)

Изменение магнитного потока и, следовательно, возникновение ЭДС в проводнике происходит:

1) при движении проводника в магнитном поле;

2) при изменении самого магнитного потока, проходящего через поверхность, ограниченную проводящим замкнутым контуром (ЭДС возникает в этом контуре).

Величина магнитного потока, проходящего через плоскую поверхность площадью S(рис. 1.1), может быть найдена из выражения

, (1.2)

где B– вектор магнитной индукции.

Уравнение справедливо для однородного магнитного поля, причем поверхность Sрасположена перпендикулярно векторуB.

Первая часть определения электромагнитной индукции говорит о том, что ЭДС, наводимая в проводнике, зависит от его движения в магнитном поле (рис. 1.1). Очевидно, что это обстоятельство позволяет измерить скорость движения проводника относительно магнитного потока, изменение которого происходит за счет изменения площади поверхности, описываемой проводником:

Следовательно, ЭДС в проводнике будет

. (1.3)

Этот сигнал называется пропорциональным, или полезным, так как содержит информацию о скорости и прямо пропорционален ей:

. (1.4)

Механизм возникновения указанной ЭДС стал понятен после открытия Э. Резерфордом в начале XXвека изменения траектории электрически заряженных частиц при их движении в магнитном поле. Х. Лоренц объяснил отклонение таких частиц действием особой силы, названной его именем – силой Лоренца. Сторону этого отклонения можно определить, пользуясь правилом левой руки: если расположить руку так, чтобы вектор магнитной индукцииBвходил в ладонь, а вытянутые четыре пальца совпали с направлением движения частиц, то отставленный большой палец покажет направление силы Лоренца, куда движется положительный заряд (отрицательный – в противоположную сторону).

Известно, что электропроводность материала объясняется наличием в нем свободных электрических зарядов. В металлическом проводнике это электроны. На рис. 1.1 показан отрезок металлической проволоки. При его движении в магнитном поле электроны под действием силы Лоренца перемещаются к концу Э₁, который приобретает отрицательный заряд (правило левой руки). На конце Э₂образуется недостаток электронов, и он становится положительно заряженным. Сила взаимодействия между положительно и отрицательно заряженными концами проводника компенсирует силу Лоренца, и перераспределение электронов прекращается. Уравнения (1.3) и (1.4) справедливы как раз для такого равновесного состояния. Измерив напряжение на концах проводника, можно получить скорость его движения.

Следует отметить, что данное явление не зависит от выбора системы отсчета, то есть при движении магнитного поля относительно проводника в нем также наводится ЭДС в соответствии с теми же выражениями (1.3) и (1.4), что и используется в индукционных лагах. Для этого в днище судна устанавливается электромагнит, а проводником является морская вода.

Чувствительный элемент (ЧЭ) индукционного лага (рис. 1.2) представляет собой изолированный корпус 1, внутри которого помещен электромагнит 2. Корпус установлен в подводной части судна так, что магнитный поток излучается в воду, освещая участок поверхностью S. При движении судна под действием силы Лоренца в соответствии с правилом левой руки положительные ионы перемещаются в пределах участкаS, как и в линейном проводнике, в направлении левого борта, а отрицательные – в направлении правого. Для измерения возникшей ЭДС_пв корпусе ЧЭ установлены электроды Э₁и Э₂в плоскости, параллельной плоскости шпангоута. Напряжение с электродов поступает в схему лага для обработки. Схема решает зависимость (1.4) и пре образует электрический сигнал в показания скорости судна.

Рис. 1.2. 1 – корпус ИППС, 2 – электромагнит, 3 – днище судна

Чувствительный элемент лага имеет и собственное название: индукционный первичный преобразователь сигнала (ИППС). Часто в литературе встречается более простое название – индукционный преобразователь (ИП).

Казалось бы, задача решена: скорость получена. Однако закон Фарадея в чистом виде наблюдается только в металлическом проводнике. В водной среде на это явление накладываются многие факторы, зависящие от свойств морской воды. Их влияние настолько велико, что измерение скорости без дополнительных мер становится невозможным. Рассмотрим наиболее значительные помехи измерениям и способы их исключения.

Суда занимают важнейшее место в жизни общества — они основная составляющая развития торговли.

Суда занимают важнейшее место в жизни общества — они основная составляющая развития торговли. Поэтому важнейшим развитием для человечества стало, развитие морского транспорта. Из-за отсутствия видимости берегов в море конструктора и изобретатели стремились создать устройство помогающее определять скорость движения судна по морской глади. Скорость необходима для расчётов местоположения.

Как определяли скорость

Солнце и звёзды дали возможность определения путёвого угла, часы отмеряют время, но как же определить скорость? Людям помогла смекалка, которая закрепила за морской скоростью такое понятие, как узел. Раньше моряки использовали доску, служащей плавучим якорем, к ней привязывался линь, на котором отмечались на равном расстоянии узелки. Принцип действия такого ручного лага сводился к следующему: доска сбрасывалась в воду, из-за противодействия воды она оставалась на месте, а судно в это время шло дальше, но разматывая верёвку с узелками вслед за остающейся доской. Тем самым за определённый период уходило определённое количество узелков в воду. Рассчитывая соотношение ушедших узелков и время получали скорость судна в узлах. Принято считать 1 узел равен 1 морской миле за 1 час преодоления судном. Так и появился относительный, ручной или секторный лаг, ставший прародителям целой плеяды сложнейших лагов.

Какие лаги бывают

Они классифицируются на относительные и абсолютные, те в свою очередь на индукционные и гидродинамические лаги, а также на гидроакустические доплеровские лаги, спутниковый лаг и корреляционные соответственно.

Относительные лаги

Он обеспечивает измерение пройденного расстояния и скорости относительно воды. Тем самым скрывая в себе первоначально ошибку в измерениях скорости, ведь вода накладывает ошибку на измерения, добавляя составляющие своего вектора движения. Таким образом, относительные лаги являются менее точными для судовождения.

Индукционный лаг

Гидродинамический лаг

Вторым по популярности относительный лаг. Он основан на измерении давлении воды на датчик либо катушку. Давление создаётся благодаря гидродинамическим показателям набегающей воды. К данному вектору присоединяется масса ошибок, таких как качка, снос, дифферент и обрастание. Поэтому такие лаги чаще всего показывают ошибочные данные, но при этом довольно просты в изготовлении. Так что являются самыми бюджетными и часто используемыми на судах не поднадзорных сертификационным обществам. Популярными в данном виде является линейка лагов от производителя морской навионики Raymarina T111, T121 и Т915. Маломерные суда также используют гидродинамические лаги Lowrance, Furuno и Simrad.

Абсолютные лаги

Это следующий вид классификации морских лагов. Под термином абсолютный лаг понимают лаги, которые измеряют скорость судна относительно грунта.

Гидроакустический доплеровский лаг

Его работа основана на эффекте Доплера — при одинаковом излучении волн, объект, движущийся на источник излучения будет принимать волны быстрее, относительно своей скорости. Судно излучая прямо по курсу волны, посредством гидроакустического излучателя, принимает их отражёнными. Частота приёма увеличивается пропорционально скорости движения судна. Проведя подсчёт, получается расчётная скорость как по направлению движения судна, так и его смещение по оси У. Погрешность измерений в данном случае довольно мала, до 0,1%. Так достигается точность порядка 0,015 узла, что является довольно хорошим показателем в современных условиях, и развития морской электротехники.

Если доплеровские лаги доработать несколькими антеннами, возможно получить скорость смещения более точно по осям Х и У. Для крупнотоннажных судов это помогает контролировать движение. Данная функция также вносит облегчение швартовки. Но работает такой лаг при небольших глубинах, максимум 350 метров, что для глубоководных переходов является критичным. При увеличении глубины гидроакустическая волна начинает отражаться от более плотных слоёв воды на глубине порядка 320 метров, и принимается как абсолютная, но по факту являющаяся относительной.

Датчики доплеровских лагов являются критичными элементами системы, и поэтому убираются в клинкеты и танки, для защиты их ото льда, топляка и иных опасных предметов. Так как механическое повреждение антенны приведёт за собой дорогостоящие работы по его восстановлению. Увеличить ошибку замеров могут погрешность измерений частоты, появление вертикальной составляющей и наклон датчиков. Совместно это может увеличивать ошибку с 0,1 до 0,5 процента. Доплеровских лаги производят компании JRC модели JLN-550, JLN-652, JLN-205, JLN-740 и Furuno модели DS-80, DS-60 и DS-85.

Спутниковый лаг

Следующим абсолютным лагом является спутниковый тип лагов. Он работает так же, как и обыкновенные приёмники сигналов ГНСС. Рассчитывает своё местоположение благодаря альманаху спутников. Для этого достаточно трёх спутников. Определяя своё местоположение, лаг считает скорость относительно спутников, но так как они дают местоположение относительно земли, то и скорость рассчитывается относительно Земли. Поэтому лаги классифицируются как абсолютные. В зависимости от спутниковой системы используются ГЛОНАСС лаги, GPS лаги и другие. Ошибкой расчётов может стать только погрешности часов, находящихся в приёмниках лага, и время расчёта сигнала. Поэтому точность достигает порой до 0,01%, что является одним из лучших в классе. Непогода, сильное волнение, туман и прочие метеоусловия могут значительно отклонить точность показаний. Спутниковые лаги представлены японскими моделями JRC JLN-720 и Furuno GS-100.

Гидроакустические корреляционный лаг

Третий тип абсолютных лагов. Их принцип действия основан на временном прохождении одинаковыми акустическими сигналами, направленными в сторону дна от двух антенн, находящихся на разных расстояниях относительно центра корабля. То есть сигнал, отражённый от одной и той же точки в разное время, придёт в различные интервалы до первого и второго приёмника, тем самым возможно будет высчитать скорость относительно двух сигналов. Такой принцип действия зарекомендовал себя лучше, чем доплеровский принцип. Потому что у него отсутствует погрешность от скорости распространения звука в воде и компенсации качки. Но как и доплеровский лаг на больших глубинах, а в данном случае это более 200 метров, он становится относительным — сигнал отражается от воды в более плотных слоях. Яркими представителями данных лагов являются производитель Consillium и его станции SAL t2 и SAL R1a.

Читайте также: