Судовые эхолоты. Принцип измерения глубин. Источники погрешностей и учет их в судовождении. Эксплутационные проверки.

Судовые эхолоты предназначены для измерения глубин под килем судна. В днище судна находится гидроакустическая антенна, которая служит для посылки и приема ультразвуковых импульсов. В определенные моменты времени эта антенна посылает ультразвуковой импульс и ожидает его возвращения. Импульс достигает дна, отражается от него и распространяется в противоположном направлении, достигая гидроакустической антенны он принимается ею т фиксируется интервал времени между посылкой и приемом ультразвукового импульса. За этот интервал времени ультразвуковой импульс проходит двойное значение глубины: от антенны до дна, а затем от дна до антенны. Для определения глубины под килем судна интервал времени между посылкой и приемом эхо-сигнала умножается в эхолоте на скорость распространения ультразвука в воде, которая в среднем равна 1500м/с. Полученный результат делится пополам, т.к. интервал времени соответствует удвоенной глубине.

Частота посылки ультразвуковых импульсов зависит от диапазона измеряемых глубин. Чем больше измеряемая максимальная глубина, тем больше интервал времени между посылками импульсов, т.е. меньше частота посылки.

Основной погрешностью эхолота является погрешность за скорость распространения ультразвука в воде.

Действительная скорость зависит от солености и температуры морской воды, и, как правило, отличается от 1500 метров в секунду. Поэтому, зная температуру и соленость воды, можно рассчитать действительную скорость звука в воде и определить поправку за скорость звука.

Второй основной поправкой эхолота является поправка за наклон дна. Если дно имеет уклон, то измеряется не глубина до дна, а кратчайшее расстояние до него.

К эксплутационным проверкам относятся: проверка работы курсографа, постоянство оборотов электродвигателя времени.

Для работы гидроакустической антенны используются прямой и обратный пьезоэлектрические эффекты.

При прямом эффекте электрический импульс, подаваемый на антенну, преобразуется в акустический, а при обратном эффекте происходит наоборот: отраженный акустический импульс преобразуется в электрический.