V - скорость судна, уз

Решение самого уравнения (1 ) производим графическим способом, представляя его в виде функции:

X10^x = N

где обозначено Х = 0.05 b r

N=0.05b

(5)

График функции х10^x представлен на рис.1 [1], поэтому для определения r необходимо вычислить значение вспомогательной величины N . С этой величиной входят в имеющийся график, определяя соответствующее значение аргумента x_n . Зная x_n , согласно ( 5 ) вычисляют значение дальности обнаружения r:

r=x_N/0.05β

Вычисленные вышеуказанным способом дальности заносим в таблицу , в которой дальность обнаружения представлена как функция скорости судна. В таблицу также заносим величины, участвующие в расчете дальности обнаружения.

Согласно исходным данным и техническим характеристикам рыболокатора, по формуле (4) рассчитываем интенсивность шумовой помехи, задавая скорость судна в пределах от 5 до 18 уз с дискретом 1 уз. Далее, согласно вышеуказанной методике, по формуле (1) рассчитываем дальности обнаружения косяков в заданном диапазоне скоростей.

Вычисленныедальности обнаружения заносим в табл.1, в которой дальность обнаружения будет представлена как функция скорости судна. В таблицу также заносим величины, участвующие в расчете:

- излучаемую мощность Ра;

- коэффициент осевой концентрации антенны g;

- акустическое поперечное сечение рассеяния косякаs_к;

- полосу пропускания частот усилительного тракта Df;

- рабочую частоту рыболокатора f;

- длительность зондирующего импульса t;

- коэффициент надежности приема k_d ;

- коэффициент распознавания d;

- коэффициент пространственного затухания звуковых волн в море b ;

- спектральную плотность интенсивности шумового поля судна а.

Таблица 1

Зависимость дальности обнаружения косяка рыбы от скорости судна

Ра = 1090 Вт; g = 130; sк = 44 м2; Df= 360 Гц; f =20кГц; t =30мс; Кd=3; d=1,291; b=3.22дБ/км;а=8,2 ×10 -14 Вт Гц/м2

скорость судна, уз	Jп, Вт/м^2	N, Дб	Xn, Дб	r, м
	8,87019E-12	1,16	0,428	2658,4
	2,64863E-11	0,88	0,363	2254,7
	6,67884E-11	0,70	0,328	2037,3
	1,48817E-10	0,57	0,286	1776,4
	3,01695E-10	0,48	0,27	1677,1
	5,67692E-10	0,41	0,249	1546,6
	1,0057E-09	0,35	0,214	1329,2
	1,69512E-09	0,31	0,207	1285,7
	2,74014E-09	0,28	0,193	1198,8
	4,27446E-09	0,25	0,177	1099,4
	6,46637E-09	0,22	0,149	925,5
	9,5243E-09	0,20	0,142	882,0
	1,37027E-08	0,18	0,135	838,5
	1,93085E-08	0,17	0,128	795,0

3.3. Расчет эффективной ширины полосы обзора

Ширина полосы обзора - это поперечный размер полосы, которая обследуется при движении судна. При назначении сектора обзора даже 180 градусов полоса обзора хоть и будет наиболее широкой, однако, ширина ее не окажется равной двум дальностям обнаружения, так как при движении судна происходит динамическое сужение полосы обзора. Доказывается, в (2), что при условии rω / v > 5 (со - поисковая .скорость разворота антенны ), геометрия последовательного обзора на один борт будет таковой , как изображено на рис. 2.

Из этого рисунка видно, что ширина полосы обзора Вэф , гарантирующая как минимум одну индикацию объекта А слева и одну индикацию объекта А' справа, называемая .поэтому эффективной шириной полосы обзора, будет равна сумме координат Хл и Хп пересечения годографа вектора дальности обнаружения в первом цикле обзора с прямыми, параллельными оси X и приходящимися на начало и конец следующего цикла. Это объясняется тем, что в реальности расположение облучаемых и необлучаемых зон в полосе обзора носит чисто случайный характер. Случайность обусловлена слу­чайностью положения начальной точки движения судна на поисковом галсе .Но, нес­мотря на эту случайность, если косяки ры­бы попадают в полосу, ограниченную коор­динатами Хл и Хп влево и вправо от линии движения судна, то они непременно .будут облучены зондирующими импульсами, т. е. обнаружение состоится;. Если же косяки окажутся на участках полосы обзора, выхо­дящих за полосу , ограниченную координа­тами 'Хл и Хп , то гарантии их облучения (обнаружения) не будет. В [2] показано, что при секторе обзора , равном 180°, и при выполнении условия - rω / v > 5, эффектив­ную ширину полосы обзора можно найти как сумму координат Хл иХп пересечения годографа вектора дальности обнаружения в первом цикле обзора с прямыми, параллельными оси х. и приходящимися на начало и конец следующего цикла обзора. Расчетная формула дляэффективной ширины полосы обзорапри этом имеет вид:

Где , e = 1 + w/wx- численный параметр ( wx - скорость обратного , холостого хода антенны )

Рис.2.Геометрия последовательного обзора на один борт при rω / v > 5

3.4. Производительность поиска и расчет оптимальной поисковой скорости судна.

Производительность поиска - площадь, обследуемая за единицу времени. Согласно этому определению производительность поиска рассчитывается по формуле (7) :

W=В_эф × V (8)

Из выражений (7) и (8) с учетом формул (2) и (5) следует, что производительность поиска, с одной стороны, должна возрастать с увеличением скорости хода судна, так как скорость стоит прямым сомножителем в расчетной формуле для-W, но, с другой стороны, она должна убывать с увеличением скорости хода судна, так как при этом сужается эффективная ширина полосы обзора . Поскольку зависимость W от V в нашем случае чрезвычайно сложна , то экстремум функции (8) и отыскание оптимальной поисковой скорости судна найдем графическим путем—путем вычисления значений W в зависимости от скорости судна. Все вычисления заносятся в таблицу с обязательным присутствием в ней аргумента r w / V > 5. При значениях аргумента r w / V < 5 вычисления необходимо прекращать. Для производства необходимых вычислений используют значения г, рассчитанные по формуле (2). Расчеты производятся для двух скоростей разворота антенны 1 град/с и 3 град/с. По данным полученной таблицы строятся графики, зависимости производительности поиска от скорости хода судна. По полученным графикам определяется оптимальная поисковая скорость для одной и другой скоростей разворота антенны.

По формуле ( 7 ) вычисляемэффективную ширину полосы обзора в указанном диапазоне скоростей судна для скоростей разворота антенны 1 град/с и 3 град/с, не выходя при расчетах за пределы условия r × w / V > 5 . В этом же диапазоне скоростей, по формуле (8 ) рассчитываемпроизводительность поиска. Все расчетные данные сводим в табл.2 и табл.3.

Таблица 2.