Расчет вероятности обнаружения цели
Работа из раздела: «
Геология, гидрология и геодезия»
/
/
Курсовая работа
Расчет вероятности обнаружения цели
Содержание
Задание на курсовую работу
Гидрология и гидрохимия Бискайского залива
1. Определение глубины скачка плотности
1.1 Разрез по глубине для солености
1.2 Разрез по глубине для температуры
1.3 Разрез плотности по глубине
2. Расчет вероятности обнаружения цели
Вывод
Задание на курсовую работу
Рассчитать вероятность обнаружения цели в заданной точке при следующих данных:
Координаты точки :48°19`37,04” с.ш. 13°18`34,47” з.д.
Волнение моря - 1 балл
Разрез по температуре и солёности приведен в таблице 1.
Таблица 1 - Разрез по температуре и солености.
|
Глубина, м
|
Температура, °C
|
Солёность, ‰
|
|
|
0
|
11,6
|
34,88
|
|
|
10
|
8,3
|
34,88
|
|
|
20
|
7,4
|
34,88
|
|
|
30
|
7,1
|
34,89
|
|
|
40
|
6,7
|
34,89
|
|
|
50
|
6,6
|
34,91
|
|
|
60
|
6,9
|
34,92
|
|
|
70
|
7,3
|
34,93
|
|
|
80
|
6,8
|
34,93
|
|
|
90
|
6,5
|
34,93
|
|
|
100
|
6,4
|
34,94
|
|
|
110
|
6,3
|
34,94
|
|
|
120
|
6,3
|
34,94
|
|
|
130
|
6,2
|
34,95
|
|
|
140
|
6,2
|
34,95
|
|
|
150
|
6,2
|
34,95
|
|
|
160
|
6,1
|
34,96
|
|
|
170
|
6,1
|
34,96
|
|
|
180
|
6,0
|
34,96
|
|
|
190
|
6,0
|
34,97
|
|
|
200
|
5,9
|
34,97
|
|
|
210
|
5,8
|
34,97
|
|
|
220
|
5,7
|
34,98
|
|
|
230
|
5,6
|
34,98
|
|
|
240
|
5,5
|
34,98
|
|
|
250
|
5,4
|
34,99
|
|
|
260
|
5,3
|
34,99
|
|
|
270
|
5,2
|
34,99
|
|
|
280
|
5,1
|
35,00
|
|
|
290
|
5,0
|
35,00
|
|
|
300
|
4,9
|
35,00
|
|
|
Гидрология и гидрохимия Бискайского залива
По координатам я определила, что заданная точка находится в Бискайском заливе Атлантического океана. Залив расположен к северу от Пиренейского полуострова, омывает берега Испании Франции и простирается от Галисии до Бретани.
12 апреля 1970 года в Бискайском заливе потерпела аварию и затонула советская атомная подводная лодка К-8.
'К-8' - советская атомная подводная лодка проекта 627А «Кит». Она была заложена 9 сентября 1957 г. на Северном машиностроительном предприятии (СМП) в городе Северодвинске. Государственные испытания на ней были завершены 31 декабря 1959 г. Вступила в состав Северного флота 31 августа 1960 г.
Гибель АПЛ 'К-8' стало первой крупной катастрофой в истории отечественного атомного флота. В настоящее время АПЛ покоится на глубине порядка 4 680 м в 490 км северо-западнее Испании.
а).География:
Залив имеет примерно треугольную форму, общая площадь составляет 223 (194) тыс. кмІ, длина 400 км, средняя глубина 1715 м, максимальная -- 4735 (5120) м.
б).Океанография
Приливы полусуточные, амплитудой до 6,7 м, которая уменьшается с севера на юг. В феврале в северной части залива вода имеет температуру 5--6°С, в южной -- 12--13 °C; в августе вода прогревается до 10 °C на севере и до 20--22 °C на юге. Солёность около 35 ‰.
Поверхностные течения определяются циркуляцией вод в Северной Атлантике и закручены по часовой стрелке. Часты штормы, особенно в зимний период -- скорость ветров может превышать 113 км/ч.
1. Определение глубины скачка плотности
бискайский глубина соленость плотность
Плотность морской воды, как правило, увеличивается с глубиной. Но из-за неоднородностей слоёв воды закономерность этого увеличения может быть неравномерной, существуют так называемые скачки плотности воды, когда градиент плотности воды по глубине претерпевает значительные перепады. Хотя скачка плотности может и вообще не быть.
Для определения глубины скачка плотности необходимо построить графически разрез по глубине для относительной плотности морской воды. Эта плотность измеряется в относительных единицах и колеблется в океане от 23 до 30 относительных единиц. Она зависит от температуры воды, от ее солености и от давления.
В зависимости от изменений этих трех параметров плотность изменяется в известных пределах: с уменьшением температуры на 1 градус по Цельсию относительная плотность увеличивается на 0,02-0,35; при увеличении солености на 1 промилле относительная плотность воды увеличивается на 0,8; с увеличением глубины на 100 метров давление воды повышается на 100 дециБар, и только это приводит к увеличению относительной плотности воды на 0,4.
Чтобы построить разрез по глубине для относительной плотности нам сначала надо построить разрезы по глубине для солености и температуры, при этом уменьшить дискрету до 5 метров с помощью линейной аппроксимации.
1.1 Разрез по глубине для солености
Произведем линейную аппроксимацию и получим данные о солености с дискретой 5 метров по глубине в заданной нам точке.
В таблице 2 приведены расчетные данные.
Таблица 2 - Расчетные данные о солености.
|
Глубина, м
|
Солёность, ‰
|
Глубина, м
|
Солёность, ‰
|
|
|
0
|
34,88
|
155
|
34,955
|
|
|
5
|
34,88
|
160
|
34,96
|
|
|
10
|
34,88
|
165
|
34,96
|
|
|
15
|
34,88
|
170
|
34,96
|
|
|
20
|
34,88
|
175
|
34,96
|
|
|
25
|
34,885
|
180
|
34,96
|
|
|
30
|
34,89
|
185
|
34,965
|
|
|
35
|
34,89
|
190
|
34,97
|
|
|
40
|
34,89
|
195
|
34,97
|
|
|
45
|
34,9
|
200
|
34,97
|
|
|
50
|
34,91
|
205
|
34,97
|
|
|
55
|
34,915
|
210
|
34,97
|
|
|
60
|
34,92
|
215
|
34,975
|
|
|
65
|
34,925
|
220
|
34,98
|
|
|
70
|
34,93
|
225
|
34,98
|
|
|
75
|
34,93
|
230
|
34,98
|
|
|
80
|
34,93
|
235
|
34,98
|
|
|
85
|
34,93
|
240
|
34,98
|
|
|
90
|
34,93
|
245
|
34,985
|
|
|
95
|
34,935
|
250
|
34,99
|
|
|
100
|
34,94
|
255
|
34,99
|
|
|
105
|
34,94
|
260
|
34,99
|
|
|
110
|
34,94
|
265
|
34,99
|
|
|
115
|
34,94
|
270
|
34,99
|
|
|
120
|
34,94
|
275
|
34,995
|
|
|
125
|
34,945
|
280
|
35
|
|
|
130
|
34,95
|
285
|
35
|
|
|
135
|
34,95
|
290
|
35
|
|
|
140
|
34,95
|
295
|
35
|
|
|
145
|
34,95
|
300
|
35
|
|
|
150
|
34,95
|
|
|
|
|
На рисунке 1 построен графический разрез солености по глубине по табличным данным.
Рисунок 1 - Разрез солености по глубине.
1.2 Разрез по глубине для температуры
Произведем линейную аппроксимацию и получим данные о температуре с дискретой 5 метров по глубине в заданной нам точке.
В таблице 3 приведены расчетные данные.
Таблица 3 - Расчетные данные о температуре.
|
Глубина, м
|
Температура, °C
|
Глубина, м
|
Температура, °C
|
|
|
0
|
11,6
|
155
|
6,15
|
|
|
5
|
9,95
|
160
|
6,1
|
|
|
10
|
8,3
|
165
|
6,1
|
|
|
15
|
7,85
|
170
|
6,1
|
|
|
20
|
7,4
|
175
|
6,05
|
|
|
25
|
7,25
|
180
|
6
|
|
|
30
|
7,1
|
185
|
6
|
|
|
35
|
6,9
|
190
|
6
|
|
|
40
|
6,7
|
195
|
5,9
|
|
|
45
|
6,65
|
200
|
5,8
|
|
|
50
|
6,6
|
205
|
5,8
|
|
|
55
|
6,75
|
210
|
5,8
|
|
|
60
|
6,9
|
215
|
5,75
|
|
|
65
|
7,1
|
220
|
5,7
|
|
|
70
|
7,3
|
225
|
5,65
|
|
|
75
|
7,05
|
230
|
5,6
|
|
|
80
|
6,8
|
235
|
5,55
|
|
|
85
|
6,65
|
240
|
5,5
|
|
|
90
|
6,5
|
245
|
5,45
|
|
|
95
|
6,45
|
250
|
5,4
|
|
|
100
|
6,4
|
255
|
5,35
|
|
|
105
|
6,35
|
260
|
5,3
|
|
|
110
|
6,3
|
265
|
5,25
|
|
|
115
|
6,3
|
270
|
5,2
|
|
|
120
|
6,3
|
275
|
5,15
|
|
|
125
|
6,25
|
280
|
5,1
|
|
|
130
|
6,2
|
285
|
5,05
|
|
|
135
|
6,2
|
290
|
5
|
|
|
140
|
6,2
|
295
|
4,95
|
|
|
145
|
6,2
|
300
|
4,90
|
|
|
150
|
6,2
|
|
|
|
|
На рисунке 2 построен графический разрез температуры по глубине по табличным данным.
Рисунок 2 - Разрез температуры по глубине.
1.3 Разрез плотности по глубине
Таблица 4 - Расчетные данные.
|
H,м
|
t, C
|
S
|
p(t,S)
|
p(t,S,P)
|
H,м
|
t, C
|
S
|
p(t,S)
|
p(t,S,P)
|
|
|
0
|
11,6
|
34,88
|
25,358
|
25,358
|
155
|
6,15
|
34,955
|
26,29
|
26,91
|
|
|
5
|
9,95
|
34,88
|
25,622
|
25,642
|
160
|
6,1
|
34,96
|
26,302
|
26,942
|
|
|
10
|
8,3
|
34,88
|
25,886
|
25,926
|
165
|
6,1
|
34,96
|
26,302
|
26,962
|
|
|
15
|
7,85
|
34,88
|
25,958
|
26,018
|
170
|
6,1
|
34,96
|
26,302
|
26,982
|
|
|
20
|
7,4
|
34,88
|
26,03
|
26,11
|
175
|
6,05
|
34,96
|
26,31
|
27,01
|
|
|
25
|
7,25
|
34,885
|
26,058
|
26,158
|
180
|
6
|
34,96
|
26,318
|
27,038
|
|
|
30
|
7,1
|
34,89
|
26,086
|
26,206
|
185
|
6
|
34,965
|
26,322
|
27,062
|
|
|
35
|
6,9
|
34,89
|
26,118
|
26,258
|
190
|
6
|
34,97
|
26,326
|
27,086
|
|
|
40
|
6,7
|
34,89
|
26,15
|
26,31
|
195
|
5,9
|
34,97
|
26,342
|
27,122
|
|
|
45
|
6,65
|
34,9
|
26,166
|
26,346
|
200
|
5,8
|
34,97
|
26,358
|
27,158
|
|
|
50
|
6,6
|
34,91
|
26,182
|
26,382
|
205
|
5,8
|
34,97
|
26,358
|
27,178
|
|
|
55
|
6,75
|
34,915
|
26,162
|
26,382
|
210
|
5,8
|
34,97
|
26,358
|
27,198
|
|
|
60
|
6,9
|
34,92
|
26,142
|
26,382
|
215
|
5,75
|
34,975
|
26,37
|
27,23
|
|
|
65
|
7,1
|
34,925
|
26,114
|
26,374
|
220
|
5,7
|
34,98
|
26,382
|
27,262
|
|
|
70
|
7,3
|
34,93
|
26,086
|
26,366
|
225
|
5,65
|
34,98
|
26,39
|
27,29
|
|
|
75
|
7,05
|
34,93
|
26,126
|
26,426
|
230
|
5,6
|
34,98
|
26,398
|
27,318
|
|
|
80
|
6,8
|
34,93
|
26,166
|
26,486
|
235
|
5,55
|
34,98
|
26,406
|
27,346
|
|
|
85
|
6,65
|
34,93
|
26,19
|
26,53
|
240
|
5,5
|
34,98
|
26,414
|
27,374
|
|
|
90
|
6,5
|
34,93
|
26,214
|
26,574
|
245
|
5,45
|
34,985
|
26,426
|
27,406
|
|
|
95
|
6,45
|
34,935
|
26,226
|
26,606
|
250
|
5,4
|
34,99
|
26,438
|
27,438
|
|
|
100
|
6,4
|
34,94
|
26,238
|
26,638
|
255
|
5,35
|
34,99
|
26,446
|
27,466
|
|
|
105
|
6,35
|
34,94
|
26,246
|
26,666
|
260
|
5,3
|
34,99
|
26,454
|
27,494
|
|
|
110
|
6,3
|
34,94
|
26,254
|
26,694
|
265
|
5,25
|
34,99
|
26,462
|
27,522
|
|
|
115
|
6,3
|
34,94
|
26,254
|
26,714
|
270
|
5,2
|
34,99
|
26,47
|
27,55
|
|
|
120
|
6,3
|
34,94
|
26,254
|
26,734
|
275
|
5,15
|
34,995
|
26,482
|
27,582
|
|
|
125
|
6,25
|
34,945
|
26,266
|
26,766
|
280
|
5,1
|
35
|
26,494
|
27,614
|
|
|
130
|
6,2
|
34,95
|
26,278
|
26,798
|
285
|
5,05
|
35
|
26,502
|
27,642
|
|
|
135
|
6,2
|
34,95
|
26,278
|
26,818
|
290
|
5
|
35
|
26,51
|
27,67
|
|
|
140
|
6,2
|
34,95
|
26,278
|
26,838
|
295
|
4,95
|
35
|
26,518
|
27,698
|
|
|
145
|
6,2
|
34,95
|
26,278
|
26,858
|
300
|
4,90
|
35
|
26,526
|
27,726
|
|
|
150
|
6,2
|
34,95
|
26,278
|
26,878
|
|
|
На рисунке 3 изобразим разрез плотности по глубине в относительных единицах.
Рисунок 3 - Разрез плотности по глубине в относительных единицах.
2 Расчет вероятности обнаружения цели
Расчет вероятности производится по следующей формуле:
,
где h - глубина поиска, м;
- вертикальный градиент плотности на глубине h, г/см4;
- вертикальный градиент плотности в слое скачка (г/см4), определяемый как максимальное значение градиента по среднестатистическому разрезу плотности;
W- балльность волнения моря;
- глубина залегания слоя с максимальным градиентом плотности, м;
- расстояние до береговой линии, км;
, - расстояние до осей фронтальных зон и зон течений соответственно, км;
- максимальное значение градиента рельефа дна м/км в радиусе 100 км;
- расстояние до точки максимального значения градиента рельефа дна в радиусе 100 км, км.
Остальные параметры:
= 2.67*1^2м; = 650 км; XT=500км.
= 60 м/км;
= 65 км.
Рассчитаем вероятности обнаружения цели для всех глубин с дискретой 5 метров и изобразим их на разрезе по глубине (рисунок 4).
Рисунок 4 - Вероятность обнаружения цели с глубиной.
Вывод
В ходе выполнения работы мы определили вероятность обнаружения цели в заданной точке мирового океана при изменении глубины в пределах [0-300] м. Построили график зависимости вероятности обнаружения цели от глубины и в ходе его исследования определили, что с увеличением глубины вероятность обнаружения возрастает по экспоненциальному закону. Это обусловлено тем, что на малых глубинах преобладает значительная реверберационная помеха, связанная с волнением морской среды и образованием пузырьков газа в толще воды. С увеличением глубины моря волнение среды оказывает меньшее влияние, а также реверберация, связанная с отражением от верхней границы среды перестает быть значительной.
