Гидроакустические навигационные средства

Морская навигационная техника развивается высокими темпами и занимает значительное место в составе оборудования судов различных классов. Особое внимание уделяется повышению основных характеристик навигационных средств: точности, всепогодности, степени автоматизации, надежности, срока службы. Важное значение имеет повышение степени универсальности навигационных средств, т. е. возможности их использования как на надводных, так и подводных объектах. В центре внимания разработчиков находятся также вопросы снижения стоимости проектирования и эксплуатации судовых навигационных средств.
В последние годы для навигации в океане, наряду с астрономическими, радионавигационными, инерциальными и спутниковыми системами, все шире начинают использоваться новые навигационные средства, основанные на принципах гидроакустики. К их числу относятся: гидроакустические лаги, обеспечивающие измерение скорости судна относительно дна («абсолютной» скорости); системы точного определения места объектов в океане, основанные на использовании гидроакустических маяков; батиметрические системы, позволяющие определять местоположение объекта по характерным особенностям рельефа океанского дна и др.
Данная книга посвящена вопросам проектирования и использования на судах различного назначения гидроакустических доплеровских лагов и систем с гидроакустическими маяками.

Оглавление
Предисловие
Часть I
Навигационные системы с гидроакустическими маяками
Глава 1. Принцип действия навигационных систем с гидроакустическими маяками
§ 1.1. Классификация систем
§ 1.2. Система с длинной базой
§ 1.3. Системы с короткой и сверхкороткой базами -.
§ 1.4. Разностно-дальномерные системы
§ 1.5. Импульсно-доплеровская система
§ 1.6. Ошибки определения места
Глава 2. Общие вопросы проектирования навигационных систем с гидроакустическими маяками
§ 2.1. Требования, предъявляемые к системе с гидроакустическими маяками
§ 2.2. Обоснование и выбор основных параметров системы
§ 2.3. Определение горизонтального расстояния по траектории акустического луча
§ 2.4. Использование средств вычислительной техники для решения задач местоопределения
§ 2.5. Система с гидроакустическими маяками как часть навигационного комплекса
§ 2.6. Гидроакустическая навигационная аппаратура в составе информационно-управляющего комплекса судна при удержании в заданной точке акватории
Глава 3. Особенности устройства основных приборов навигационных систем с гидроакустическими маяками
§ 3.1. Излучающий и приемный тракты бортовой аппаратуры
§ 3.2. Индикаторы бортовой аппаратуры навигационных систем с гидроакустическими маяками
§ 3.3. Электронно-акустическая аппаратура маяков
§ 3.4. Конструктивные особенности гидроакустических маяков
Глава 4. Применение навигационных систем с гидроакустическими маяками
§ 4.1. Постановка и координирование маяков
§ 4.2. Обеспечение добычи нефти в океане
§ 4.3. Обеспечение работ глубоководных аппаратов
§ 4.4. Оборудование фарватеров
§ 4.5. Определение элементов дрейфа морского льда и вектора
морского течения, перемещения прибрежного грунта
§ 4.6. Слежение за перемещением подводных пловцов
Глава 5. Промышленные образцы навигационных систем с гидроакустическими маяками
§ 5.1. Системы с длинной базой
§ 5.2. Системы с короткой базой
§ 5.3. Системы со сверхкороткой базой
§ 5.4. Системы с направленными антеннами
§ 5.5. Система SOFAR
Часть II
Гидроакустические доплеровские лаги
Глава 6. Принцип действия
§ 6.1. Исходные математические соотношения
§ 6.2. Компенсация изменений скорости звука в воде
§ 6.3. Способы стабилизации угла наклона акустического луча
Глава 7. Основы проектирования доплеровских лагов
§ 7.1. Режимы излучения и приема сигналов
§ 7.2. Доплеровский спектр эхо-сигнала
§ 7.3. Энергетические соотношения
§ 7.4. Обоснование и выбор основных параметров лага
Глава 8. Анализ точности измерения скорости
§ 8.1. Классификация погрешностей измерения скорости
§ 8.2. Методические погрешности
§ 8.3. Инструментальные погрешности
§ 8.4. Погрешности, связанные с судном-носителем
§ 8.5. Погрешности, обусловленные средой распространения сигнала
§ 8.6. Результирующие точностные характеристики доплеровских лагов
Глава 9. Устройство основных приборов
§ 9.1. Акустические антенны
§ 9.2. Устройства первичной обработки информации
§ 9.3. Устройства вторичной обработки информации
§ 9.4. Обобщенная структурная схема доплеровского лага
Глава 10. Области применения доплеровских лагов
§ 10.1. Использование доплеровских лагов в навигационных целях
§ 10.2. Использование доплеровских лагов в целях изучения и освоения Мирового океана
Глава 11. Промышленные образцы доплеровских лагов
§ 11.1. Отечественный гидроакустический лаг «Онега»
§ 11.2. Доплеровский лаг TSM 5710
Указатель литературы