Sisteme de Dirijare a Traficului Naval

7/29/2019 Sisteme de Dirijare a Traficului Naval

1/19

1

Curs 1

Notiuni introductive

1. Informatia de navigatie reprezinta cantitatea minima de informatie prin care pe baza unui sistemde coordonate globale se poate defini cu precizie suficienta pozitia unei nave orinde pe suprafatamarilor,oceanelor.

2. Mijloace de navigatie Navigatie costiera

Navigatie astronomica

Navigatie electronica

Navigatie extimata

Grafica

analitica

Clasice: (1Nod=1Mm/h=1852m/h)

sextant (alidada)

cronometru (clepsidra)

loch(log)

compasul magnetic

Electronice:

autonome

cu baza in exteriorul navei

Giroscopul este un instrument cu traductoare de pozitie.Sonda cu ultrasunete foloseste un principiu simplu v=s/t=1500m/s=2h/t.

Radiolocator (radar)--RAdio Detection And Ranging


2/19

2

Radiogoniometru

Sisteme de pozitionare circulare

circulare

hiperbolice

navigatie prin satelit

Precizia mijloacelor electronice de navigatie

Mijloace de navigatie de larg>=50 Mm

- >= 15min

-


3/19

3

Marimi si notiuni specifice de navigatie

Forma si dimensiunile Pamantului

Turtirea = = 1 = 1290: = 6378,245, = 6356,863.

Excentricitatea 2 = 2

2

2 = 1 ()2 : = 23

= 6371, = +

2 = 6368.Geoidul este suprafata pamantului.

[] - elipsa paralel

() + + 90

90

-longitudine (lamda)

(

)

180

(+)

+180

=>P(,

)


4/19

4

Curs 2

Marimi specifice utilizate de echipamentele sau sistemele de dirijare a traficului naval

Axa care trece prin punctul de statie al abservatorului si centrul Pamantului poarta numele de

verticala globului. Orice plan care contine verticala locului poarta denumirea de plan vertical.

CPOA

Orice plan perpendicular pe verticala locului poarta denumirea de plan orizontal(orizont).

Orizonturile sunt:

Locale Astronomice

Orice plan paralel cu planul astronomic se numeste PP. P[,]punctul navei. Paralel () Meridianul ()

Relevmetru- este unghiul sferic cu varful in A format intre directia longitudinala a axului navei

numita drum adevarat si o directie virtuala sau nordul geografic sau un alt reper.


5/19

5

Conversii.

Distanta in radiani =

180 60 distanta in Mm(mile marine)

Lungimea arcului de cerc = 1,1,1,1. = cos[sin(1) sin(2) + cos(1) cos(2) cos(1 2)]. Unitati de conversie/masura din domeniul naval.

1nod[km]=1,150779Mph1nod=1852mph

Parametrii elipsoidului terestru

Nume

WGS84 6378,137 1:298,257223563

Krosavky 6378,245 1:298,3

Stera 77

Constructii specifice de lucru

La tarm

La bord

Apa de mare

- Pulverizare

- Stropirea directa - mecanica si fizico chimica

- Inundare

Natura mecanica

- socuri 40-80 min ; = 30/2- vibratii 5-30Hz ; = 5/2 A=1mm

Pozitie de lucru

- temperatura

ruliu tangaj

- permanenta

- coroziune - 0,01-1/3 sare, 3-20/3ulei.-

temperaturisala motoarelor

max 75

- umiditate %/3

Masuri de protectie

- lacuire (placi de cablaj imprimat)

- cabluri ignifug

12kV-f=60Hz-f=400Hz 6kV-f=50Hz


6/19

6

Traductoare de directie,unghi,viteza si adancime

Traductoare inductive de directie/unghi.

Transformatoare rotative reprezinta uMasini de c.a. reversibile ce permit traducerea unui unghi

de rotatie in urma sau mai multe tensiuni electrice proportionale cu acestea.

TRL- transformator rotativ liniar

Este format din 2 tipuri de infasurari:

stator1 4 rotor1 4

TRSinusoidal-Cosinusoidal(TRSC)

=

=


7/19

7

Selsinul

Poate fi folosita ca transmitator si traductor.

12 = 3 sin23 = sin

3

31 = sin 3

Curs 3

Masuratea vitezei navelor fata de apa

LOCH Hidrodinamic

=> = 22 +

v- viteza apei

g- acceleratia gravitationala - greutatea specifca a navei


8/19

8

p- presiunea statica la nivelul carenei.

LOCH de inductie

= = ( ) = Este compus din: sitem de atenuare ; spada loch-ului;l och de inductie.

= 1+ 2 unde 1 ,2 , = 2Lochu de inductie analogic C-PLATH (Franta)

DE-Dispozitiv de exacutie

STVN-Semnalizator al vitezei navelor

T-Traductor

AI-Amplificator de intrare

Dem-Demodulator

BE-Bloc de executie

BCM-Bloc comanda modulat

BA-Bloc de alimentare

BT-Bloc de testare

INT-Integrator

IDP-Indicatorul distantei parcurse

Corectie dupa viteza = ( )2 + 2 + 0,05

Corectia dupa distanta parcursa = + 102 + 0,002


9/19

9

Curs 4

Traductoare pentru ultrasunete utilizate la SDTN

La sistemul de masurare a adancimei apei sub chila navei care folosesc ultrasunete , trebuie sa se

tina cont de influenta propagari acestora prin mediul acvatic care depinde de temperature , salinitate ,

densitate .

Traductorul piezoelectric

Cuart,sare de seignette

fL=2080kHz

Tubu magnetostrictiv

Fenomenul de magnetostrictiune , consta in deformarea prin alungire sau scurtare a unei bare

din material ferromagnetic atunci cand aceasta este supusa interactiuni cu un camp magnetic variabil .

= cos2 = 22

(1 2)

Versiunea industrial


10/19

10

Sonda analogica cu ultrasunete tip NEL-3

FORUNO

RAYTHEON site-uri pentru echipamente

IRC

f= 21,3kHz

Scara 1:0.100m/3% precizieScara 2:0.500m/2 % precizie0..15Nd

Motorul M angreneaza printr-un angrenaj dimultiplicator , axul principal a A.Pe acest ax sunt montate cama si contactul declansator Kd precum si discul indicator . Discul este gradat

in adancime.

Atunci cand cama inchide contactul Kd este alimentata bobina releului Lq sincron cu momentul

treceri prin O a discului indicator , la inchiderea contactului de ex. KE . energia stocata in C este utilizata

pentru generarea impulsului emis de ultrasunete in blocul ,,A+VE , dupa reflexia pe fundul apeitraductorul de receptive VR transfera ultrasunetele in impuls electronic care este amplificat de

amplificatorul ,,A ridicat in tensiune de transformatorul Tr actionand lampa L care se aprinde .


11/19

11

Prin citirea indicatiei de pe discul indicator , in dreptul caruia s-a aprins lampa se detecteaza

adancime masurata .

Curs 5

Traductoare fotoelectrice

Alimentare cu energie solara a echipamentelor de semnalizare.

Declansarea unor procese functie de iluminarea ambianta.

Fotodioda cu vid

Efectul fotoelectric intern

-se produce intr-o jonctiune de material semiconductor de tipul

pn,care e iluminat din exterioar.

-starea de stabilitate s.n stare stationara

-starea stationara- reprezinata momentul in care sub efectulluminii incidente nr de purtatori de sarcina eliberati din N pe suprafatade vine = cu nr de purtatori de sarcina ce se recombina in stratul P.

Fotorezistorul un dispoztivi cu un semiconductor in care isi modifica rezistenta variabila in

functie de lumina.Este compus din : strat semiconductor depus uniform si depus spiralat


12/19

12

Celula fotovoltaicam --conversia directa din en solara in en electrica.

Din pdv al tensiuni fotodioda poate functiona ca o dioda normala.

= =


13/19

13

min {1 , 2 , }Dependenta parametri electrici de materiale folosite la realizarea PCF

Material [%] []Si 12 30 590

Ga As 20 27 930

CdTe/CdS 7 17 500

Cu2S/CdS 4,5 15 475

AGA NAPS-12

TO-Traductor optic OE-Opturator electric

BA-baterie de acumulator

CA-Circuit de alimentare

COD-Codor

LB-Lampa de baza

LR-Lampa de rezerva

Calculul energetic al PCF Puterea sursei necesare (PCF) = 600

[] ;E-reprezinta o unitatede arie 2 si depinde de amplitudinea unde este amplasat.

E Zona


14/19

14

500 Spania,Portugalia,Italia,Grecia,Turcia,Gibraaltar...

600 N-Africa,S-SUA,N-America Sud...

700 SV.SUA-Cuba,Jamaica,Libia,Liban,Egipt,India...

800 Iran,Arabia Saudita,Kuweit,Abu Dhabi...

Capacitatea BAc [mAh]

= 0,651 + 2 1 + 12 + 0,02 PL-puterea lampii de semnalizare

n-nr de aprinderi ale lampii ciclu

t1,tn---lungimea duratelor intermediane de iluminare

k1,k2-factorii decorectie ai cutentului absorbit

T-perioada ciclului.

Navigatia inertiala

-traductor giroscopic

[GIROCOMPAS] GYROS-rotatia SKOPEIN-a vedea

Girocompasul-este un dispozitiv format dintr-o masa inertiala in rotatie(sub forma unui disc)

care are 3 grade de libertate.

Propietatea fundamentala a giroscopului este aceea ca isi pastreaza nemodificata orientarea in

spatiu a axei principale. Atunci cand discul se invarte.

Giroscopul la care centrul de greutate coincide cu punctul de suspensie C atunci giroscopul este

echilibrat. => . Giroscopul asupra caruia nu actioneaza nici o forta exterioara sau cuplul de forte exterioare

poarta numele de giroscop liber.

0


15/19

15

X-X-axa principala J-moment de inertie

=> = Derivata unui vector in raport cu timpul este direct proportionala cu viteza de deplasare a varfuluivectorului.

= =

Miscarea de precesie

Miscarea de precesie apare in cazul in care asupra axului principal al axului principal al unui

giroscop initial liber acctioneaza un cuplu de forte exterioare .

M-reprezinta momentul creat de fortele F iar sensul vectorului M se stabileste dupa regula ca din

varful sau directia de rotatie a axului principal imprimata de fortele F sa se vada in anti-orar.

Miscarea de precesie a giroscopului apare atunci cand asupra acesteia actioneaza forte exterioare

sotandul din pozitia de echilibru.

Daca fortele exterioare creeaza un cuplu atunci in cazul in care directia cuplului este directa peaxa principala. Varful vectorului cinetic va capata o miscare de rotatie suplimentara in jurul a-III-a axe

pe primele 2.


16/19

16

Transformarea giroscopului in girocompas

Este un dispozitiv inertial care indica o directie fixa la suprafata pamantului.

In cazul miscarii de precesie deplasarea varfului are loc in sensul in care drumul prin spatiupana la suprapunerea vectorului M(moment al fortelor exterioare) are loc pe calea cea mai scurta.

1 = cos 2 = sin La :1 = ,2 = 0 La poli 1 = 0, 2 =

Exista 3 metode de transformare

1. Coborarea centrului de greutate a masei initial.2. Utilizarea vaselor comunicante cu Hg.3. Actionarea electromagentica a axului principal

1.Coborarea cercului de greutate


17/19

17

M=mgasin - reprezinta unghiul de rotatie al pamantului intre pozitiile I si II. M- creeaza un moment de precizie ce este utilizat in acest timp de girocompas pentru aducerea

axului principal XX in planul meridianului locului.

2.Suspendarea de girocompas a unor vase comunicante cu Hg

V-volumul de Hg.

-greutatea specifica a Hg. - distanta de la baza la XX (bratul).

3.Actionarea electromagentica a axului principal

Presupune un traductor de orizontalitate care masoara unghiul si il transforma intr-o marime denatura electrica ce este amplificata diferential si prin intermediul unui sistem cu 2 electromagneti

.Craterului giroscopului este actionat electronic ceea ce creaza momentul M al fortelor exterioare

electromagnetice.


18/19

18

TH-Traductor de orizontalitate

AD-amplificator diferential

Cursul 7

Clasificarea a tipurilor girocompase- Dupa metoda de transformare a giroscopului in girocompas

1. Girocompase pendulare

2. Girocompase cu vase comunicante (Spery, Brown)

3. Girocompase cu actionare electromagnetica

- Dupa modul de suspensie a elementului sensibil

1. Girocompase cu suspensie pe inele cardanice

2. Girocompase cu suspensie in lichid si cu pivot

- Dupa numarul de elemente inertiale:

1. Girocompase monogiroscopice

2. Girocompase bigiroscopice

Poza Cur

Schema bloc generica a unui girocompas


19/19

19

BORbloc de orientare rapidaBUTSbl. de urmarire si transmisie sincronaBSbl. de semnalizare

BCbloc de comandaRSsistem de racireESelement sensibilEPDechipamente de prelucrare a datelorIinregistratorSRsisteme de racicere

Turatia giro.... n = (1-s)60

n - numarul de locatii pe minut

ffrecventa

pnumarul de poli magnetici ai rotoruluiscoeficientul numit alunecare, datorat frecarilor

Documents

Sisteme de Dirijare a Traficului Naval