Перейти к содержанию
    

Гость TSerg

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 ).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

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.

Изменено пользователем amaora

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость TSerg
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?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость TSerg

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.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

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.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость TSerg
- 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").

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

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.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость TSerg
А как по-вашему Марианский желоб меряли в старые добрые времена?

Это несерьезно, да и задача стоит получить глубину в точке измерения давления.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

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.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость TSerg
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.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

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.

 

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость TSerg
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.

 

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".

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

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.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость TSerg

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.).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...