Рыбопромысловая гидроакустика. Карлик Я.С - 62 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КамчатГТУ | Петропавловск-Камчатский

Составители: 

Рубрика: 

3.7. Эффект Доплера
В гидроакустической практике мы имеем дело с движущимся излуча-
телем-приемником и отражающим объектом. Их взаимное перемещение
влияет на характер эхосигнала. Еще в 1842 г. Х.Доплером было установ-
лено, что при относительном движении излучателя и приемника изменя-
ется частота звука, воспринимаемого приемником. Проанализируем это
явление, называемое эффектом Доплера, для общего случая, когда излу-
чатель и приемник эхосигналов совмещены и движутся со скоростью суд-
на
V
c
, а отражающая цель, являющаяся как бы приемником прямых лучей
и излучателем эхосигналов, движется со скоростью
V
ц
. Проекциями этих
скоростей на направление распространения излучаемого звукового им-
пульса (рис. 3.10) будут
+V
1
и +V
2
а на направление распространения от-
раженного сигнала
−V
1
' и −V
2
'. (В гидроакустике принято считать значе-
ния проекций
V
1
, V
1
', V
2
и V
2
' положительными, при условии если они сов-
падают с направлением распространения волн, и отрицательными, если
эти проекции направлены в сторону, противоположную распространению
волн).
Рис. 3.10. Распространение звукового импульса при эффекте Доплера
В связи с тем что распространение эхосигнала происходит в направ-
лении, противоположном распространению импульса, численные значе-
ния проекций скоростей попарно равны:
V
2
= V
1
', V
1
= V
2
'. Акустический
импульс, излучаемый станцией и состоящий из серии незатухающих волн
с частотой
f
0
, удаляется от движущегося источника со скоростью
с − V
1
, где с – скорость импульса относительно неподвижного излучателя.
Следовательно, истинная длина волн, входящих в излучаемый импульс,
определяется формулой:
.
f
Vс
0
1
−
=
λ
(3.34)
62
                          3.7. Эффект Доплера

     В гидроакустической практике мы имеем дело с движущимся излуча-
телем-приемником и отражающим объектом. Их взаимное перемещение
влияет на характер эхосигнала. Еще в 1842 г. Х.Доплером было установ-
лено, что при относительном движении излучателя и приемника изменя-
ется частота звука, воспринимаемого приемником. Проанализируем это
явление, называемое эффектом Доплера, для общего случая, когда излу-
чатель и приемник эхосигналов совмещены и движутся со скоростью суд-
на Vc, а отражающая цель, являющаяся как бы приемником прямых лучей
и излучателем эхосигналов, движется со скоростью Vц. Проекциями этих
скоростей на направление распространения излучаемого звукового им-
пульса (рис. 3.10) будут +V1 и +V2 а на направление распространения от-
раженного сигнала −V1' и −V2'. (В гидроакустике принято считать значе-
ния проекций V1, V1', V2 и V2' положительными, при условии если они сов-
падают с направлением распространения волн, и отрицательными, если
эти проекции направлены в сторону, противоположную распространению
волн).




      Рис. 3.10. Распространение звукового импульса при эффекте Доплера

     В связи с тем что распространение эхосигнала происходит в направ-
лении, противоположном распространению импульса, численные значе-
ния проекций скоростей попарно равны: V2 = V1', V1 = V2'. Акустический
импульс, излучаемый станцией и состоящий из серии незатухающих волн
с частотой f0, удаляется от движущегося источника со скоростью
с − V1, где с – скорость импульса относительно неподвижного излучателя.
Следовательно, истинная длина волн, входящих в излучаемый импульс,
определяется формулой:
                                       с − V1
                                  λ=          .                           (3.34)
                                         f0

                                     62

Страницы