реклама на сайте
подробности

 
 
3 страниц V   1 2 3 >  
Reply to this topicStart new topic
> Измерение глубины
Guest_TSerg_*
сообщение Oct 16 2016, 16:29
Сообщение #1





Guests






С предыдущей задачкой местный "нород" не справился или побрезговал?

Предлагается иная, но связанная с той, задачка.

ТЗ:
В Тихом океане (см. географические координаты), на глубине около 4 км, расположен абсолютно точный датчик гидростатического давления (значение давления Px).
В час Х, требуется узнать (выдать) максимально точную глубину погружения (H) этого датчика.
Предложить варианты аналитического и организационно-технического решений (разумные, по эффективности и затратам).

Глубину следует выдать относительно:
- эллипсоида Красовского (H1);
- Балтийской системы высот (H2);
- геодезической системы координат (СК) ГСК 2011 (H3);
- геоцентричесой СК ПЗ-90.11 (H4).

P.S.
- час X определен так (июль 15, 1986 г.):
- географические координаты:
N29°11.4345'
W154°33.6245'
- тип стратификации вод: умеренно-тропический тип, северо-тихоокеанский подтип.

P.P.S.
Это не задача на коммерческую разработку, это задачка на "мозги".
Именно эта задача была решена в рамках НИР в 1986 г. ( исключая выдачу значения глубины в новых СК ).
Go to the top of the page
 
+Quote Post
amaora
сообщение Oct 16 2016, 18:56
Сообщение #2


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 358
Регистрация: 2-01-08
Пользователь №: 33 778



Находим высоту поверхности воды в заданной СК, здесь видимо надо учитывать положение как минимум луны. Достаточно точные модели я думаю уже давно существуют. Распределение плотности по глубине, наверно тоже есть данные-модель, но догадываюсь, что вопрос в том как построить такие модели когда ничего нет, верно?

А еще волны, течения, как они повлияют я не знаю. Координаты не смотрел.

Сообщение отредактировал amaora - Oct 16 2016, 19:02
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Oct 16 2016, 20:12
Сообщение #3





Guests






Цитата(amaora @ Oct 16 2016, 21:56) *
Находим высоту поверхности воды в заданной СК, здесь видимо надо учитывать положение как минимум луны. Достаточно точные модели я думаю уже давно существуют. Распределение плотности по глубине, наверно тоже есть данные-модель, но догадываюсь, что вопрос в том как построить такие модели когда ничего нет, верно?

А еще волны, течения, как они повлияют я не знаю. Координаты не смотрел.


Для начала, надо задать себе вопрос - что именно обеспечивает величину гидростатического давления на глубине?
Главное - какими факторами это давление создается?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Oct 17 2016, 15:42
Сообщение #4





Guests






ПОнял. Системщики и комплексники все подохли, остались ардуинщики.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Oct 17 2016, 17:13
Сообщение #5





Guests






Для тех, кто помнит еще школьную физику..

Выделим водяной столб, разобьем на несколько уровней.
http://shot.qip.ru/00gZ9L-5OPovQH2Q/

Чтобы было понятно постоянно похмеляющимся - это аналог стопки невесомых стаканов с жидкостью.
Примем жидкость несжимаемой, пока.
Как мы помним, надеюсь: вес - это плотность, умноженная на "константу" g.
P = m * g;

Мы можем принять плотность жидкости в каждом стакане одинаковой?
Можем, но - в первом и очень грубом приближении.
В реальности же, плотность определяется количеством растворенных в чистой воде веществ и температурой ее.

Мы можем принять ускорение свободного падения g за константу?
Можем, но - в первом приближении.

Высоту столба жидкости, в первом приближении, можно считать постоянной ( исключим пока приливные дела и волнение )
Еще к этому добавляется атмосферное давление и его колебания.

В итоге, давление на глубине H определяется внешним атмосферным давлением + суммарным весом слоев.
Вес каждого слоя определяется его массой, которая зависит от его средней плотности и локальным значением g, которое зависит от глубины слоя.
О понятии предельного перехода от суммы к интегралу - рассказывать не буду.

Это отправная точка для дальнейших рассуждений.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
count_enable
сообщение Oct 18 2016, 13:38
Сообщение #6


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 289
Регистрация: 28-01-13
Из: Испания
Пользователь №: 75 384



Я вот школьной физики не помню. И вместо измерения давления сделаю следующее:

- подвешу оный датчик на тросе известной длины, с известным растяжением.
- А подвешу я его к поплавку, где будет обитать ардуинка хороший геодезический GPS-приёмник.

По цене комплект из тросика, грузика, и жепиэса будет несоизмеримо меньше автономного подводного аппарата.
По точности привязки он тоже выигрывает, т.к. рассчитывая через давление мы можем только аппроксимировать температуру и минерализацию различных слоёв воды, не говоря уж о величине прилива - "горб" датчиком давления не задетектить.

Так что условия задачи выполнены в полном объёме.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Oct 18 2016, 21:20
Сообщение #7





Guests






Цитата(count_enable @ Oct 18 2016, 16:38) *
- подвешу оный датчик на тросе известной длины, с известным растяжением.

На 4..6 км? Ну-ну.

"Международное уравнение состояние воды - 80", а также ШПС-78 и более поздние версии ("Шкала практической солености").
Go to the top of the page
 
+Quote Post
count_enable
сообщение Oct 19 2016, 07:38
Сообщение #8


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 289
Регистрация: 28-01-13
Из: Испания
Пользователь №: 75 384



Нормальная рабочая глубина для батометра. Автономных аппаратов с такой глубиной погружения на планете может с десяток. А как по-вашему Марианский желоб меряли в старые добрые времена? Каменюку к линю, и за борт её бросают в набежавшую волну, аки Стенька Разин. Если в середине 19 века смогли сделать 9-километровый трос, то в 2016 шесть километров и подавно.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Oct 19 2016, 12:46
Сообщение #9





Guests






Цитата(count_enable @ Oct 19 2016, 10:38) *
А как по-вашему Марианский желоб меряли в старые добрые времена?

Это несерьезно, да и задача стоит получить глубину в точке измерения давления.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
count_enable
сообщение Oct 19 2016, 13:02
Сообщение #10


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 289
Регистрация: 28-01-13
Из: Испания
Пользователь №: 75 384



Давайте сразу определимся: если смысл задачи состоит в демонстрации тотального преимущества искусства Великих Пращуров над их глупыми ардуинистыми потомками, то конечно здесь таблицы солёности воды вне конкуренции.

А если смысл состоит в максимально точном измерении глубины в точке измерения давления, то описанная конструкция решает оную задачу с оптимальным соотношением точности и цены. Есть контраргументы - приводите их, "это несерьезно" за аргумент не прокатывает, несерьезно это.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Oct 19 2016, 13:40
Сообщение #11





Guests






Цитата(count_enable @ Oct 19 2016, 16:02) *
состоит в максимально точном измерении глубины в точке измерения давления

Т.е., как минимум - есть измеренное давление, к примеру на ПА.
Всякие веревочки - даже не смешно.

Задачка не для того, чтобы решить, она давно решена.
Интересно посмотреть, на методы решения.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
count_enable
сообщение Oct 19 2016, 16:44
Сообщение #12


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 289
Регистрация: 28-01-13
Из: Испания
Пользователь №: 75 384



Один из методов я уже написал. "Верёвочки" это стандартный и самый популярный метод батиметрических исследований на любой глубине. Я понимаю что он ломает всю мораль задачи о пользе интегрального счисления в народном хозяйстве, но увы, он работает.

Второй метод: Впридачу к датчику давления добавляется акустический звукоизлучатель, того же типа что используются в аварийных буях подводных аппаратов.
На поверхности располагается некоторое число (Х>3) гидроакустических буёв с чувствительными микрофонами и приёмниками сигналов ГНСС. Принятая информация отправляется по радиоканалу на судно, оснащённое электронно-вычислительной машиной достаточной производительности, чтобы в реальном времени методом триангуляции вычислять положение звукоизлучателя. Предполагается коррекция скорости распространения звука в воде по данным салино- и термометрических измерений, а так же справочной литературы, которой в избытке оснащён наш лучший в мире океанографический флот.


Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Oct 19 2016, 16:48
Сообщение #13





Guests






Цитата(count_enable @ Oct 19 2016, 19:44) *
Один из методов я уже написал. "Верёвочки" это стандартный и самый популярный метод батиметрических исследований на любой глубине.

Увы, течения сводят практически на нет достижение высокой точности и речь шла, напомню, о датчике давления, который уже расположен на глубине.

Цитата(count_enable @ Oct 19 2016, 19:44) *
Второй метод: Впридачу к датчику давления добавляется акустический звукоизлучатель, того же типа что используются в аварийных буях подводных аппаратов.

Да, можно и так - только трассы лучей еще более загадочны, чем "веревочки".
Go to the top of the page
 
+Quote Post
BackEnd
сообщение Oct 19 2016, 18:23
Сообщение #14


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 183
Регистрация: 28-07-16
Пользователь №: 92 747



Если пофантазировать, то:
1. При однократной передаче - всплывающий радиобуй (не знаю как там с возможностью глубоководного исполнения такой штуки).
2. Всплывающий акустический буй для передачи по естественному волноводу в области аномальной плотности воды. При всплытии работает на передачу постоянно. Проходя волноводную область передает показания на расчетную дальность. По конструктиву те же сомнения, что в п.1.
3. Разместить на дне заряды ВВ. Для кодирования данных инициацию ВВ как-то промодулировать. Регистрация сейсмодатчиками и/или гидроакустическими станциями.


--------------------
"Классики марксизма говорили, что общественно-экономическая формация меняется с изменением средств производства, которые всегда принадлежали имущему классу.
И сейчас мы находимся в системе координат капитализма, когда самые передовые средства производства принадлежат уже не капиталистам.
Люди, у которых нет обуви, имеют гаджеты. Сейчас создана такая информационная паутина, что вместо коллективного бессознательного можно говорить о коллективном сознании.
Если иметь мозги и гаджеты, можно перевернуть весь мир. Коллективное сознание будет управлять миром! Это исторический путь, который нельзя миновать."
Вячеслав Мальцев
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Oct 19 2016, 18:52
Сообщение #15





Guests






Я полагал, что будет понятно:
- на глубинах в много км. движется автономный ПА, на котором установлен датчик гидростатического давления.
- акватория перемещения ограничена автономностью, скажем квадратом 50*50 км

Требуется периодически вычислять значение глубины ПА (дискретность 10 сек, к примеру.).
Go to the top of the page
 
+Quote Post

3 страниц V   1 2 3 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 25th June 2017 - 03:49
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01442 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016