RU2452978C1 - Method of measuring distance to monitored facility - Google Patents
Method of measuring distance to monitored facility Download PDFInfo
- Publication number
- RU2452978C1 RU2452978C1 RU2010140546/28A RU2010140546A RU2452978C1 RU 2452978 C1 RU2452978 C1 RU 2452978C1 RU 2010140546/28 A RU2010140546/28 A RU 2010140546/28A RU 2010140546 A RU2010140546 A RU 2010140546A RU 2452978 C1 RU2452978 C1 RU 2452978C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- receiver
- measured
- velocity
- acoustic signal
- distance
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 11
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 4
- 238000009304 pastoral farming Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано при разработке гидроакустических дальномерных систем с повышенной точностью и дальностью действия, предназначенных для работы в мелком море с большими дисперсионными искажениями акустического сигнала.The invention relates to sonar and can be used in the development of sonar rangefinder systems with increased accuracy and range, designed to work in the shallow sea with large dispersion distortions of the acoustic signal.
Общеизвестен способ измерения расстояния гидроакустическим дальномером, в котором измеряемое расстояние r и время распространения t акустического сигнала в среде между излучателем и приемником связаны соотношениемIt is a well-known method for measuring distance by a hydroacoustic range finder, in which the measured distance r and the propagation time t of the acoustic signal in the medium between the emitter and receiver are related by the ratio
где C - скорость звука в среде, имеющая смысл групповой скорости, усредненной по трассе распространения, если среда является неоднородной (Милн П.Х. «Гидроакустические системы позиционирования». Л.: Судостроение, 1989 г., с.49-60).where C is the speed of sound in the medium, having the meaning of the group velocity averaged over the propagation path if the medium is heterogeneous (Milne P.Kh. “Hydroacoustic positioning systems.” L .: Sudostroenie, 1989, p. 49-60).
В водоеме типа мелкого моря (волновода) точки излучения и приема связаны целым набором лучевых траекторий, а время распространения изменяется от некоторого минимального, соответствующего максимальной групповой скорости CMAX в волноводе, до некоторого максимального, соответствующего минимальной групповой скорости Cmin, называемой обычно скоростью Эйри. Физически это означает уширение акустического сигнала, при этом погрешность акустического дальномера, работающего по алгоритму (1), становится недопустимо большой.In a shallow sea (waveguide) body of water, the emission and reception points are connected by a whole set of ray paths, and the propagation time varies from a minimum corresponding to a maximum group velocity C MAX in a waveguide to a maximum corresponding to a minimum group velocity C min , usually called the Airy speed . Physically, this means broadening of the acoustic signal, while the error of the acoustic range finder operating according to algorithm (1) becomes unacceptably large.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ измерения расстояния до контролируемого объекта (Патент РФ №2313803 «Способ измерения расстояния до контролируемого объекта», МПК G01S 15/08, 2006 г.). Указанный способ измерения расстояния использует понятие инвариантной скорости CИНВ, которая функционально выражается через фазовую Cф и групповую Cг скорости распространения акустического сигнала в водоемах типа волновода и для различных лучевых траекторий сохраняет постоянное значение. Для водоемов типа мелкого моря с отрицательным градиентом скорости звука C1(z) инвариантная скорость определяется соотношениемThe closest technical solution, selected as a prototype, is a method for measuring the distance to a controlled object (RF Patent No. 2313803 "Method for measuring the distance to a controlled object", IPC G01S 15/08, 2006). The indicated method of measuring distance uses the concept of the invariant speed C INV , which is functionally expressed in terms of phase C f and group C g the propagation velocity of the acoustic signal in reservoirs such as a waveguide and remains constant for various radiation paths. For bodies of shallow sea type with a negative gradient of the speed of sound C 1 (z), the invariant speed is determined by the relation
а фазовая скорость может быть определена через скорость звука в водной среде в придонной области C1(h) и угол скольжения β лучей в придонной области формулойand the phase velocity can be determined through the speed of sound in the aquatic environment in the bottom region C 1 (h) and the glide angle β of the rays in the bottom region by the formula
С учетом (2)-(3) искомое расстояние выражается через измеряемые параметры соотношениемIn view of (2) - (3), the desired distance is expressed in terms of the measured parameters as
Суть указанного способа заключается в одновременном измерении скорости звука в воде в придонной области C1(h), угла скольжения β в точке приема и группового времени tг запаздывания акустического сигнала, а в качестве инвариантной скорости предложено использовать скорость распространения придонной волныThe essence of this method is to simultaneously measure the speed of sound in water in the bottom region C 1 (h), the slip angle β at the receiving point and the group delay time t g of the acoustic signal delay, and it is proposed to use the propagation velocity of the bottom wave as an invariant velocity
где
Данный способ измерения расстояния до контролируемого объекта реализуется следующим образом.This method of measuring the distance to a controlled object is implemented as follows.
На контролирующем объекте генерируют и излучают направленно под углом скольжения α=arccos(CИНВ/C1) периодический импульсный акустический сигнал, излучение которого синхронизируют с началом отсчета времени в месте приема на контролируемом объекте, причем возвышение излучателя над грунтом не превышает длины волны акустического излучения в воде λ1. На контролируемом объекте принимают акустический сигнал двумя приемниками, разнесенными на расстояние l, причем один из приемников расположен непосредственно на грунте и является векторным приемником, на выходе которого измеряют вертикальную uz и горизонтальную ur компоненты вектора колебательной скорости. В качестве второго приемника используют направленный приемник звукового давления с углом приема, равным критическому углу скольжения αкр=arccos(C1(h)/С2) для границы раздела вода - морское дно, на выходе которого измеряют звуковое давление P1(t), причем второй приемник размещают на расстоянии l от грунта, значительно большем длины волны акустического излучения λ1.A periodic pulsed acoustic signal is generated and radiated directionally at a glancing angle α = arccos (C INV / C 1 ) at a monitoring object, the radiation of which is synchronized with the reference time at the receiving site on the controlled object, and the elevator’s elevation above the ground does not exceed the acoustic radiation wavelength in water λ 1 . At the controlled object, an acoustic signal is received by two receivers spaced apart by a distance l, one of the receivers being located directly on the ground and being a vector receiver, at the output of which the vertical u z and horizontal u r components of the vibrational velocity vector are measured. As the second receiver, a directional sound pressure receiver is used with a reception angle equal to the critical sliding angle α cr = arccos (C 1 (h) / C 2 ) for the water-seabed interface, at the output of which the sound pressure P 1 (t) is measured and the second receiver is placed at a distance l from the ground, significantly greater than the wavelength of acoustic radiation λ 1 .
На основе измерений параметров принятых сигналов определяют групповое время tг запаздывания по формулеBased on the measurements of the parameters of the received signals, the group delay time t g is determined by the formula
где T1, T - предварительно определенные временные интервалы, причем T1<T, Т - период излучения импульсного сигнала, P1(t) - сигнал на выходе приемника.where T 1 , T are predefined time intervals, with T 1 <T, T is the period of emission of the pulse signal, P 1 (t) is the signal at the output of the receiver.
На основе измеренных значений компонент вектора колебательной скорости uz, ur определяют угол скольжения в точке приемаBased on the measured values of the components of the vibrational velocity vector u z , u r determine the slip angle at the receiving point
Основной недостаток известного способа заключается в неэффективности возбуждения придонной волны на низких частотах, которые используются для измерения достаточно больших расстояний. Кроме того, скорость придонной волны определяется формулой (5) недостаточно точно и должна корректироваться в соответствии с экспериментальными данными в сторону уменьшения.The main disadvantage of this method is the inefficiency of excitation of a near-bottom wave at low frequencies, which are used to measure sufficiently large distances. In addition, the velocity of the near-bottom wave is determined by formula (5) insufficiently accurately and should be adjusted in accordance with the experimental data in the direction of decrease.
В основу изобретения положена задача разработать способ измерения расстояния, обладающий наименьшей погрешностью в условиях нерегулярного волновода типа мелкого моря с помощью акустических средств, наиболее эффективно работающих в придонной области.The basis of the invention is to develop a method of measuring distance, which has the smallest error in an irregular waveguide such as a shallow sea using acoustic means that work most effectively in the near-bottom region.
Поставленная задача решается тем, что в способе измерения расстояния до контролируемого объекта на контролирующем объекте генерируют и излучают периодический импульсный акустический сигнал вертикально ориентированной двухмодульной антенной, модули которой располагаются симметрично относительно поверхности морского дна и возбуждаются противофазно, а сама антенна устанавливается на дно моря, глубина которого в месте установки определяется соотношениемThe problem is solved in that in the method of measuring the distance to the controlled object at the monitoring object, a periodic pulsed acoustic signal is generated and emitted by a vertically oriented two-module antenna, the modules of which are located symmetrically relative to the surface of the seabed and are excited in phase, and the antenna itself is installed on the bottom of the sea, the depth of which at the installation location is determined by the ratio
где χ1 - значение частотного параметра, соответствующее первой резонансной частоте в системе волновод - полупространство. Излучение акустического сигнала синхронизируют с началом отсчета времени в месте приема на контролируемом объекте. На контролируемом объекте принимают акустический сигнал двумя приемниками, разнесенными на расстояние 1, причем один из приемников расположен непосредственно на грунте и является векторным приемником, на выходе которого измеряют вертикальную uz и горизонтальную ur компоненты вектора колебательной скорости. В качестве второго приемника используют направленный приемник звукового давления с углом приема, равным критическому углу скольжения αкр=arccos(C1(h)/C2) для границы раздела вода - морское дно, на выходе которого измеряют звуковое давление P1(t), причем второй приемник размещают на расстоянии l от грунта, значительно большем длины волны акустического излучения λ1.where χ 1 is the value of the frequency parameter corresponding to the first resonant frequency in the waveguide-half-space system. The radiation of the acoustic signal is synchronized with the beginning of the countdown at the place of reception at the controlled object. At the controlled object, an acoustic signal is received by two receivers spaced 1 distance apart, and one of the receivers is located directly on the ground and is a vector receiver at the output of which the vertical u z and horizontal u r components of the vibrational velocity vector are measured. As the second receiver, a directional sound pressure receiver is used with a reception angle equal to the critical slip angle α cr = arccos (C 1 (h) / C 2 ) for the water-seabed interface, at the output of which the sound pressure P 1 (t) is measured and the second receiver is placed at a distance l from the ground, significantly greater than the wavelength of acoustic radiation λ 1 .
На основе измерений параметров принятых сигналов определяют групповое время tг запаздывания по формуле (6)Based on the measurements of the parameters of the received signals, the group delay time t g is determined by the formula (6)
где T1, Т - предварительно определенные временные интервалы, причем T1<T, Т - период излучения импульсного сигнала, P1(t) - сигнал на выходе приемника.where T 1 , T are predefined time intervals, with T 1 <T, T is the period of emission of the pulse signal, P 1 (t) is the signal at the output of the receiver.
На основе измеренных значений компонент вектора колебательной скорости uz, ur определяют угол скольжения в точке приема по формуле (7)Based on the measured values of the components of the vector of vibrational velocity u z , u r determine the slip angle at the receiving point according to the formula (7)
а искомое расстояние вычисляют с использованием предварительно определенной инвариантной скорости CИНВ, измеренной фазовой скорости Cф и группового времени tг запаздывания по формуле (4)and the desired distance is calculated using a predetermined invariant speed C INV , the measured phase velocity C f and the group delay time t g according to the formula (4)
Cф=C1(h)/cosβ,C f = C 1 (h) / cosβ,
в которой инвариантную скорость, равную скорости придонной волны, определяют соотношениемin which the invariant velocity equal to the velocity of the bottom wave is determined by the relation
Значение частотного параметра χ1, соответствующее первой резонансной частоте, предварительно определяется известным способом из расчета корней дисперсионного уравнения, как это сделано в (Б.А.Касаткин, Н.В.Злобина «Корректная постановка граничных задач в акустике слоистых сред», М.: Наука, 2009 г., с.142). Так, например, для грунтов песчаного типа этот параметр равен χ1=2.7.The value of the frequency parameter χ 1 corresponding to the first resonant frequency is previously determined in a known manner from the calculation of the roots of the dispersion equation, as was done in (B.A. Kasatkin, N.V. Zlobina “Correct formulation of boundary value problems in the acoustics of layered media”, M. : Science, 2009, p.142). So, for example, for sandy soils this parameter is χ 1 = 2.7.
В заявленном способе измерения расстояния до контролируемого объекта общими существенными признаками для него и для его прототипа являются:In the claimed method of measuring the distance to a controlled object, the common essential features for him and for his prototype are:
- на контролирующем объекте генерируют и излучают периодический импульсный акустический сигнал,- at the monitoring facility, a periodic pulsed acoustic signal is generated and emitted,
- синхронизируют излучение сигнала с началом отсчета времени на контролируемом объекте,- synchronize the radiation of the signal with the beginning of the time on the controlled object,
принимают акустический сигнал двумя приемниками, разнесенными на расстояние l,receive the acoustic signal by two receivers spaced a distance l,
- располагают один из приемников непосредственно на грунте,- have one of the receivers directly on the ground,
- определяют на основе измерений параметров принятых сигналов групповое время запаздывания tг по формуле- determine, based on measurements of the parameters of the received signals, the group delay time t g according to the formula
- вычисляют искомое расстояние r с использованием предварительно определенной инвариантной скорости CИНВ, измеренной фазовой скорости Cф и группового времени tг запаздывания.- calculate the desired distance r using a predetermined invariant speed C INV , the measured phase velocity C f and the group delay time t g .
Сопоставительный анализ существенных признаков заявленного способа измерения расстояния до контролируемого объекта и прототипа показывает, что первый в отличие от прототипа имеет следующие отличительные признаки:A comparative analysis of the essential features of the claimed method of measuring the distance to the controlled object and the prototype shows that the first, unlike the prototype, has the following distinctive features:
- излучают акустический сигнал вертикально ориентированной двухмодульной антенной, модули которой располагают симметрично относительно поверхности морского дна и возбуждают противофазно, а сама антенна устанавливается на дно моря, глубина которого в месте установки определяется соотношением- emit an acoustic signal vertically oriented two-module antenna, the modules of which are located symmetrically relative to the surface of the seabed and excite in phase, and the antenna is installed on the bottom of the sea, the depth of which at the installation site is determined by the ratio
h=λ1χ1/2π,h = λ 1 χ 1 / 2π,
где χ1 - значение частотного параметра, соответствующее первой резонансной частоте в системе волновод - полупространство,where χ 1 is the value of the frequency parameter corresponding to the first resonant frequency in the waveguide-half-space system,
- инвариантную скорость, равную скорости придонной волны, определяют соотношением- the invariant velocity equal to the velocity of the bottom wave is determined by the relation
Данная совокупность общих и отличительных существенных признаков обеспечивает получение технического результата во всех случаях, на которые испрашивается правовая охрана. Именно такая совокупность существенных признаков заявляемого способа измерения расстояния до контролируемого объекта позволила существенно повысить эффективность возбуждения придонной волны в береговом клине за счет правильного выбора глубины моря в месте установки излучателя и резонансных свойств самого волновода, повысить отношение сигнал/шум в точке приема и уменьшить погрешность определения расстояния. Кроме того, скорость распространения придонной волны и равная ей инвариантная скорость, определенные уточненной формулой (9), меньше скорости звука в воде вблизи дна на 1.0-2.0% во всем диапазоне изменения параметров морского грунта, а потому лучше соответствуют экспериментальным данным.This set of common and distinctive essential features provides a technical result in all cases for which legal protection is requested. It is this combination of essential features of the proposed method for measuring the distance to the controlled object that has significantly increased the efficiency of bottom wave excitation in the coastal wedge due to the correct choice of the sea depth at the installation site of the emitter and the resonant properties of the waveguide itself, to increase the signal-to-noise ratio at the receiving point and reduce the error of determination distance. In addition, the propagation velocity of the near-bottom wave and the invariant velocity equal to it, determined by the refined formula (9), is lower than the speed of sound in water near the bottom by 1.0-2.0% in the entire range of changes in the parameters of sea soil, and therefore better correspond to experimental data.
На основе изложенного можно заключить, что совокупность существенных признаков заявленного изобретения имеет причинно-следственную связь с достигнутым техническим результатом, т.е. благодаря данной совокупности существенных признаков изобретения стало возможным решить поставленную задачу. Следовательно, заявленное изобретение является новым, обладает изобретательским уровнем, т.е. оно явным образом не следует из известных технических решений и пригодно для использования.Based on the foregoing, it can be concluded that the set of essential features of the claimed invention has a causal relationship with the achieved technical result, i.e. thanks to this combination of essential features of the invention, it has become possible to solve the problem. Therefore, the claimed invention is new, has an inventive step, i.e. it does not explicitly follow from the known technical solutions and is suitable for use.
Способ измерения расстояния до контролируемого объекта реализуется следующим образом.The method of measuring the distance to the controlled object is implemented as follows.
На контролирующем объекте излучают периодический импульсный акустический сигнал вертикально ориентированной двухмодульной антенной, модули которой располагают симметрично относительно поверхности морского дна и возбуждают противофазно, а сама антенна устанавливается на дно моря, глубина которого в месте установки определяется соотношениемAt the monitoring facility, a periodic pulsed acoustic signal is emitted by a vertically oriented two-module antenna, the modules of which are located symmetrically relative to the surface of the seabed and excite in phase, and the antenna itself is installed on the bottom of the sea, the depth of which at the installation site is determined by the ratio
h=λ1χ1/2π,h = λ 1 χ 1 / 2π,
где χ1 - значение частотного параметра, соответствующее первой резонансной частоте в системе волновод - полупространство.where χ 1 is the value of the frequency parameter corresponding to the first resonant frequency in the waveguide-half-space system.
Излучение антенны синхронизируют с началом отсчета времени в точке приема на контролируемом объекте. При соответствующем выборе глубины моря в месте установки антенны и длины волны акустического излучения, которое легко реализуется в береговом клине переменной глубины, в волноводе возникает резонанс, значительно (до 30 дБ) увеличивающий уровень возбуждаемой придонной волны, которая распространяется в сторону контролируемого объекта.The radiation from the antenna is synchronized with the beginning of the time at the receiving point on the controlled object. With the appropriate choice of the depth of the sea at the installation site of the antenna and the wavelength of acoustic radiation, which is easily realized in a coastal wedge of variable depth, a resonance arises in the waveguide, which significantly (up to 30 dB) increases the level of the excited near-bottom wave, which propagates towards the controlled object.
На контролируемом объекте сигнал принимается двумя приемниками. В качестве приемника, расположенного непосредственно на грунте, используют векторный приемник, на выходе которого измеряют вертикальную uz и горизонтальную ur компоненты вектора колебательной скорости. В качестве второго приемника используют направленный приемник звукового давления с углом приема, равным критическому углу скольжения αкр=arccos(C1(h)/C2) для границы раздела вода - морское дно, на выходе которого измеряют звуковое давление P1(t), причем второй приемник размещают на расстоянии l от грунта, значительно большем длины волны (например, на порядок) акустического излучения λ1.At the controlled object, the signal is received by two receivers. As a receiver located directly on the ground, a vector receiver is used, at the output of which the vertical u z and horizontal u r components of the vibrational velocity vector are measured. As the second receiver, a directional sound pressure receiver is used with a reception angle equal to the critical slip angle α cr = arccos (C 1 (h) / C 2 ) for the water-seabed interface, at the output of which the sound pressure P 1 (t) is measured and the second receiver is placed at a distance l from the ground, significantly longer than the wavelength (for example, an order of magnitude) of acoustic radiation λ 1 .
На основе измерений параметров принятых сигналов определяют групповое время tг запаздывания по формуле (6)Based on the measurements of the parameters of the received signals, the group delay time t g is determined by the formula (6)
где T1, Т - предварительно определенные временные интервалы, причем T1<T, Т - период излучения импульсного сигнала, P1(t) - сигнал на выходе приемника.where T 1 , T are predefined time intervals, with T 1 <T, T is the period of emission of the pulse signal, P 1 (t) is the signal at the output of the receiver.
На основе измеренных значений компонент вектора колебательной скорости uz, ur определяют угол скольжения в точке приема по формуле (7)Based on the measured values of the components of the vector of vibrational velocity u z , u r determine the slip angle at the receiving point according to the formula (7)
а искомое расстояние вычисляют по формуле (4)and the required distance is calculated by the formula (4)
Cф=C1(h)/cosβ,C f = C 1 (h) / cosβ,
в которой инвариантную скорость, равную скорости придонной волны, определяют соотношениемin which the invariant velocity equal to the velocity of the bottom wave is determined by the relation
Использование заявленного способа измерения расстояния до контролируемого объекта позволило существенно увеличить уровень возбуждаемой придонной волны (примерно на 30 дБ) в месте расположения контролирующего объекта и снизить на 1.0-2.0% погрешность измерения расстояния в водоемах типа мелкого моря с большими дисперсионными искажениями акустического сигнала.Using the inventive method for measuring the distance to a controlled object made it possible to significantly increase the level of an excited near-bottom wave (by about 30 dB) at the location of the controlling object and to reduce by 1.0-2.0% the error in measuring distance in water bodies such as the shallow sea with large dispersion distortions of the acoustic signal.
Claims (1)
где T1, T - предварительно определенные временные интервалы, причем T1<T, Т - период излучения импульсного сигнала; P1(t) - сигнал на выходе приемника звукового давления, на основе измеренных значений компонент вектора колебательной скорости uz, ur определяют угол скольжения в точке приема
- параметр, измеряемый с помощью векторного приемника, а искомое расстояние вычисляют с использованием предварительно определенной инвариантной скорости Синв, измеренной фазовой скорости Сф и группового времени tг запаздывания по формуле
отличающийся тем, что излучают периодический импульсный акустический сигнал вертикально ориентированной двухмодульной антенной, модули которой располагают симметрично относительно поверхности морского дна и возбуждают противофазно, сама антенна устанавливается на дно моря, глубина которого в месте установки определяется соотношением
h=λ1χ1/2π,
где χ1 - предварительно определенное значение частотного параметра, соответствующее первой резонансной частоте в системе волновод - полупространство, а инвариантную скорость, равную скорости придонной волны, определяют соотношением
где ρ12=ρ1/ρ2, c12=C1(h)/C2, ρ1, C1(h), ρ2, C2 - измеренные предварительно плотность и скорость звука в придонном слое воды, плотность и скорость продольных волн в грунте соответственно. A method of measuring the distance to a controlled object, in which a periodic pulsed acoustic signal is generated and emitted at the monitoring object, the radiation of which is synchronized with the time at the reception point at the controlled object, an acoustic signal is received at the controlled object by two receivers spaced apart by a distance l, much larger acoustic wavelength λ 1, wherein one of the receivers, located directly on the ground, a vector receiver on vyho e is measured vertical u z and horizontal u r components of the vibrational velocity vector, as the second receiver are used to direct the sound pressure receiver receiving an angle equal to the critical grazing angle α cr = arccos (C 1 (h) / C 2) for the water interface boundaries - the seabed, at the output of which the sound pressure P 1 (t) is measured, based on measurements of the parameters of the received signals, the group delay time t g is determined by the formula
where T 1 , T are predefined time intervals, and T 1 <T, T is the period of emission of the pulse signal; P 1 (t) is the signal at the output of the sound pressure receiver, based on the measured values of the components of the vibrational velocity vector u z , u r determine the slip angle at the receiving point
is a parameter measured using a vector receiver, and the required distance is calculated using a predetermined invariant velocity C inv , measured phase velocity C f and group delay time t g according to the formula
characterized in that a periodic pulsed acoustic signal is emitted by a vertically oriented two-module antenna, the modules of which are arranged symmetrically relative to the surface of the seabed and excite in phase, the antenna itself is installed on the bottom of the sea, the depth of which at the installation site is determined by the ratio
h = λ 1 χ 1 / 2π,
where χ 1 is the predefined value of the frequency parameter corresponding to the first resonant frequency in the waveguide-half-space system, and the invariant velocity equal to the velocity of the near-bottom wave is determined by the relation
where ρ 12 = ρ 1 / ρ 2 , c 12 = C 1 (h) / C 2 , ρ 1 , C 1 (h), ρ 2 , C 2 - previously measured density and speed of sound in the bottom layer of water, density and velocity of longitudinal waves in the soil, respectively.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010140546/28A RU2452978C1 (en) | 2010-10-04 | 2010-10-04 | Method of measuring distance to monitored facility |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010140546/28A RU2452978C1 (en) | 2010-10-04 | 2010-10-04 | Method of measuring distance to monitored facility |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010140546A RU2010140546A (en) | 2012-04-10 |
| RU2452978C1 true RU2452978C1 (en) | 2012-06-10 |
Family
ID=46031432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010140546/28A RU2452978C1 (en) | 2010-10-04 | 2010-10-04 | Method of measuring distance to monitored facility |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2452978C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535238C1 (en) * | 2013-06-21 | 2014-12-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг) | Method of synchronising emission and reception functions in bistatic sonar |
| RU2628753C2 (en) * | 2015-09-10 | 2017-08-22 | Николай Евгеньевич Староверов | Method-5 of starover radar operation and device for its implementation |
| RU2697861C1 (en) * | 2019-01-27 | 2019-08-21 | Игорь Борисович Широков | Method of measuring range at a monitored facility and a measuring station |
| US12136955B2 (en) | 2019-09-20 | 2024-11-05 | Softbank Corp. | Mobile object, computer-readable medium, and control method |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4229809A (en) * | 1979-01-29 | 1980-10-21 | Sperry Corporation | Acoustic under sea position measurement system |
| US4758997A (en) * | 1986-08-25 | 1988-07-19 | Hydroacoustics Inc. | Method and apparatus for the generation and transmission of signals for echo location and other signaling purposes, particularly in geophysical exploration |
| US5047990A (en) * | 1990-06-01 | 1991-09-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Underwater acoustic data acquisition system |
| RU2125278C1 (en) * | 1997-09-30 | 1999-01-20 | Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН | Method measuring distance to controlled object ( its versions ) |
| RU2311662C1 (en) * | 2006-05-23 | 2007-11-27 | Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) | Method for measuring distance to controlled object |
| RU2313802C1 (en) * | 2006-08-14 | 2007-12-27 | Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) | Mode of measuring distance to a controlled object |
-
2010
- 2010-10-04 RU RU2010140546/28A patent/RU2452978C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4229809A (en) * | 1979-01-29 | 1980-10-21 | Sperry Corporation | Acoustic under sea position measurement system |
| US4758997A (en) * | 1986-08-25 | 1988-07-19 | Hydroacoustics Inc. | Method and apparatus for the generation and transmission of signals for echo location and other signaling purposes, particularly in geophysical exploration |
| US5047990A (en) * | 1990-06-01 | 1991-09-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Underwater acoustic data acquisition system |
| RU2125278C1 (en) * | 1997-09-30 | 1999-01-20 | Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН | Method measuring distance to controlled object ( its versions ) |
| RU2311662C1 (en) * | 2006-05-23 | 2007-11-27 | Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) | Method for measuring distance to controlled object |
| RU2313802C1 (en) * | 2006-08-14 | 2007-12-27 | Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) | Mode of measuring distance to a controlled object |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535238C1 (en) * | 2013-06-21 | 2014-12-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг) | Method of synchronising emission and reception functions in bistatic sonar |
| RU2628753C2 (en) * | 2015-09-10 | 2017-08-22 | Николай Евгеньевич Староверов | Method-5 of starover radar operation and device for its implementation |
| RU2697861C1 (en) * | 2019-01-27 | 2019-08-21 | Игорь Борисович Широков | Method of measuring range at a monitored facility and a measuring station |
| US12136955B2 (en) | 2019-09-20 | 2024-11-05 | Softbank Corp. | Mobile object, computer-readable medium, and control method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010140546A (en) | 2012-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2590933C1 (en) | Device for obtaining information on noisy object in sea | |
| CN101694153B (en) | Bed boundary acoustic scan measuring-while-drilling device and method | |
| RU2125278C1 (en) | Method measuring distance to controlled object ( its versions ) | |
| RU2452978C1 (en) | Method of measuring distance to monitored facility | |
| US12339413B2 (en) | Method and system for determining top and bottom depth of an under water mud layer | |
| RU2452979C1 (en) | Method of measuring distance to monitored facility | |
| RU75062U1 (en) | DOPPLER LOCATION SYSTEM | |
| RU2452977C1 (en) | Method of measuring distance to monitored facility | |
| RU2456635C1 (en) | Method of measuring distance to monitored facility | |
| RU2559159C1 (en) | Ice thickness measuring method | |
| RU2311662C1 (en) | Method for measuring distance to controlled object | |
| RU2356069C2 (en) | Method of profiling bed loads | |
| RU2313802C1 (en) | Mode of measuring distance to a controlled object | |
| RU2623668C1 (en) | Method of remote determination of the relative dielectric permeability of the environment under the atmosphere-ocean border | |
| Kim et al. | Using the acoustic Doppler current profiler (ADCP) to estimate suspended sediment concentration | |
| RU2510608C1 (en) | Method of measuring thickness of ice from underwater vehicle | |
| RU2614854C2 (en) | Method of measuring depth and echo sounder therefor | |
| RU2545065C2 (en) | Method to measure acoustic speed in water | |
| RU2752243C1 (en) | Method for measuring distance to moving underwater object | |
| RU2313803C1 (en) | Mode of measuring distance to a controlled object | |
| RU2463624C1 (en) | Hydroacoustic navigation system | |
| RU2721307C1 (en) | Acoustic method and apparatus for measuring sea-wave parameters | |
| Yu et al. | Measurements of midfrequency acoustic backscattering from a sandy bottom in the South Yellow Sea of China | |
| RU2311663C1 (en) | Method for measuring distance to controlled object | |
| RU192949U1 (en) | Antenna unit for a mobile complex for determining the level and volume of bottom sediments in oil tanks |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161005 |