(8.2.1)--矢量速度的测量——位变率法.pdf

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1、距离的变化率AvB1B2（本舰声纳）rvtv径向速度切向速度方位角的变化率位变率测速法基本假设位变率法匀速运动舰艇的运动不容易突变平均变化率短时间两次测量目标方位的过程中目标速度（包括航向和大小）不变。本舰静止本舰运动位变率法本舰静止本舰运动收听法岸用声纳本舰静止舰艇不动（本舰）（本舰）AvvrvtB1B2本舰静止时位变率测速原理图航向角航向角各个方位角及航向角均以正北方向为基准，顺时针为正，角度是有符号的。N 航向角 目标速度v注意（本舰）（本舰）AvvrvtB1B2本舰静止时位变率测速原理图航向角航向角 12rRRvT 径向速度：2121111tvRRTTR 目标角速度切向速度：T为目标从

2、B1航行至B2的时间。N1R2R1 2（本舰）（本舰）AvvrvtB1B2本舰静止时位变率测速原理图航向角航向角 12rRRvT 径向速度：切向速度：方位角?方位角?距本舰R1处距本舰R2处N1R2R1 2 2211211222221()()rtRRRvvvT1121112180arctan180arctantrRRRvv 本舰静止时位变率测速原理图 目标速度的模 目标的航向通过两次测量目标的距离和方位角，进而计算出目标的速度矢量。（本舰）（本舰）AvvrvtB1B2 N1R2R1 2 1 早期被动声纳只能测量目标的切向速度，需要借助其它辅助手段进行径向速度的测量。位变率法测速是在测距和测向的

3、基础上进行的。与主动声纳配合使用。本舰静止时位变率测速原理图（本舰）（本舰）AvvrvtB1B2 N1R2R1 2 1 本舰运动目标舰本舰目标速度2 1 N0v本舰目标本舰目标2AvR1R2B1R0B2 0vA1点测：1 1R A2点测：2 2R 本舰由A1点以航向角和速度运动到A2 0v 目标由B1点以航向角和速度运动到B2 vA1本舰运动时位变率测速原理图2 1 N0v本舰目标本舰目标2AvR1R2B1R0B2 0vA1本舰运动时位变率测速原理图目标航向角12PP 12221212102B BPPPRP 10PRP 12012arctanPPRPP 目标速度v=?短直边=长直边=1P2P1

4、P 2P 2 1 N0v本舰目标本舰目标2AvR1R2B1R0B2 0vA1本舰运动时位变率测速原理图1P2P1P 2P 求P1、P2、?、?11111sin()sin()PRR 11111cos(180)cosPRR 222sin()PR 222cos()PR 目标速度的大小 目标航向角112212021sin()sin()actancos()sinRRRRR 22212012122212110212cos12coscosTRB BvTRRRR RRR 航向角航行距离两次测量得到的目标方位和距离是除收听法外，早期声纳测速的最广泛使用的一种方法。简单、可靠、不需要增加特殊设备。位变率法优点缺点

5、不能进行快速测定，即不能测得目标的实时速度。两点时间间隔T不能取太小，否则两次测得的目标方位角太接近，容易造成测速误差。收听法收听法早期的被动声纳测速方法收听目标舰噪声（主要是螺旋桨噪声）目标运动速度螺旋桨在水中转动时，由于周期性冲击作用使舰艇噪声幅度强烈受螺旋桨转动频率的调制，故听到的每秒节拍数为螺旋桨转速。同时根据舰艇噪声所判断的螺旋桨形式及螺距（螺旋桨转动一周的推进距离）可以算出航速。易行简单例 完全依靠人的听觉来测定，有较大误差，只能大概知道目标螺旋桨转速为几赫兹，而且人容易疲劳，不能长期工作。早期的被动声纳测速方法设目标螺旋桨转动频率=4Hz，螺距l=3m，航速：v=4(转/秒)*3米=43200米/小时 仅能测得目标速度的数值大小，不能知道速度方向。小结Conclusion位变率法收听法一二本舰静止、本舰运动通过两次测量目标距离和目标方位角来测速。速度矢量目标舰噪声速度数值大小