آپ کا جہاز اس کی رفتار کو کس طرح جانتا ہے: ڈوپلر اسپیڈ لاگ ان پیکنگ

آپ کا جہاز اس کی رفتار کو کس طرح جانتا ہے: ڈوپلر اسپیڈ لاگ ان پیکنگ

کبھی سوچا تھا کہ بڑے پیمانے پر کارگو بحری جہاز ، فرتیلی بحری جہاز ، یا نفیس تحقیقی جہاز پانی کے ذریعے اپنی قطعی رفتار کو کس طرح جانتے ہیں ، خاص طور پر سمندر میں جہاں جی پی ایس کافی نہیں ہے؟ اس کا جواب اکثر صوتی ٹکنالوجی کے ایک قابل ذکر ٹکڑے میں ہوتا ہے جسے ڈوپلر اسپیڈ لاگ (DSL) کہتے ہیں۔ آئیے فزکس اور انجینئرنگ میں غوطہ لگائیں جو اسے کام کرتی ہیں۔

بنیادی اصول: ڈوپلر اثر

ایمبولینس سائرن کی آواز یاد ہے؟ جیسا کہ یہ آپ کے قریب آتا ہے ، پچ اونچی لگتا ہے۔ جیسے ہی یہ دور ہوتا ہے ، پچ گرتی ہے۔ رشتہ دار تحریک کی وجہ سے تعدد میں یہ تبدیلی ڈوپلر اثر ہے ، جس کا نام طبیعیات دان کرسچن ڈوپلر کے نام پر رکھا گیا ہے۔ ڈوپلر اسپیڈ لاگ اس عین اصول پر لاگو ہوتا ہے ، لیکن پانی کے ذریعے سفر کرنے والی آواز کی لہروں کے ساتھ ، ہوا نہیں۔

ڈی ایس ایل کیسے کام کرتا ہے: مرحلہ - بذریعہ - مرحلہ

1. نبض کو منتقل کرنا: DSL میں جہاز کے ہل پر سوار ایک یا زیادہ ٹرانس ڈوسیسر (پانی کے اندر اندر اسپیکر/مائکروفون) لگائے جاتے ہیں۔ یہ پانی میں نیچے صوتی توانائی کی ایک مختصر ، اونچائی- تعدد نبض (عام طور پر 100 کلو ہرٹز سے 1 میگاہرٹز کی حد میں) کا اخراج کرتا ہے۔

2. آواز کو مارنے والے اہداف: یہ صوتی نبض باہر کی طرف سفر کرتی ہے۔ اس کے بعد کیا ہوتا ہے DSL قسم پر منحصر ہوتا ہے:
پانی - ٹریک وضع (سب سے عام): صوتی نبض چھوٹے ذرات (پلاکٹن ، سلٹ ، ہوا کے بلبلوں) کو خود ہی پانی کے کالم میں معطل کردیتی ہے۔ اس کے بارے میں سوچو جیسے دھند میں ٹارچ کو چمکانا - بیم نظر آتا ہے کیونکہ روشنی دھند کے ذرات سے ہٹ جاتی ہے۔
نیچے - ٹریک وضع: کم پانی میں ، صوتی نبض پورے راستے میں سفر کرسکتی ہے ، سمندری فرش کی عکاسی کر سکتی ہے اور جہاز تک واپس سفر کرسکتی ہے۔

3. ڈوپلر شفٹ ہوتا ہے: یہاں اہم حصہ ہے۔ جب آواز کی لہر کسی ذرہ (یا سمندری کنارے) سے ٹکرا جاتی ہے اور وہ ذرہ جہاز کے نسبت بڑھتا رہتا ہے تو ، عکاس آواز کی لہر کی تعدد بدل جاتی ہے۔
* اگر ذرہ جہاز کی طرف بڑھ رہا ہے (کیونکہ جہاز اس کی طرف بڑھ رہا ہے) تو ، عکاس تعدد منتقل ہونے والی تعدد سے زیادہ ہے۔
* اگر ذرہ جہاز سے دور ہورہا ہے (کیونکہ جہاز اس سے دور ہورہا ہے) تو ، عکاس تعدد منتقل ہونے والی تعدد سے کم ہے۔

4. بازگشت وصول کرنا: ڈی ایس ایل کا ٹرانس ڈوزر مائکروفون کی حیثیت سے کام کرتا ہے ، پانی کے ذرات یا سمندری کنارے سے لوٹنے والے بیہوش باز گشت (بیک سکیٹر) کے لئے سن رہا ہے۔

5. شفٹ کی پیمائش کرنا: ڈی ایس ایل کے نفیس الیکٹرانکس موصولہ گونج کی تعدد کے ساتھ منتقل کردہ نبض کی تعدد کا موازنہ کرتے ہیں۔ ان تعدد کے درمیان فرق کو ڈوپلر شفٹ (ΔF) کہا جاتا ہے۔

6. حساب کتاب کی رفتار: ڈوپلر شفٹ (ΔF) جہاز اور بکھرنے والے ذرات (یا سمندری کنارے) کے مابین نسبتا speed رفتار کے لئے براہ راست متناسب ہے۔ ڈوپلر مساوات سے اخذ کردہ فارمولا یہ ہے:
`رفتار=(ΔF * C) / (2 * f_t * cos (θ))` `
جہاں:
* `اسپیڈ=جہاز کی رفتار پانی (یا سمندری کنارے) سے متعلق ہے۔
* `ΔF`=ماپا ڈوپلر شفٹ۔
* `c`=پانی میں آواز کی رفتار (تقریبا {. 1500 m/s ، عارضی/نمکینی کے ساتھ مختلف ہوتی ہے)۔
* `f_t`=منتقل شدہ نبض کی تعدد۔
* `θ`=صوتی بیم اور عمودی (بیم کا" جھکاؤ ") کے درمیان زاویہ۔

7. جانس کنفیگریشن - منسوخ کرنا پچ اور رول: ایک ہی شہتیر صرف اپنے محور کے ساتھ ہی رفتار کی پیمائش کرسکتا ہے۔ جہاز کی حقیقی فارورڈ/ایسٹرن اسپیڈ اور ایتھ وارٹ شپ (سائیڈ ویز) کی رفتار حاصل کرنے کے ل D ، ڈی ایس ایل جینس کنفیگریشن کا استعمال کرتے ہیں (دو - کا سامنا رومن خدا کا سامنا کرنا پڑتا ہے)۔
چار بیم: عام طور پر ، چار بیم استعمال کیے جاتے ہیں: دو زاویہ آگے ، دو زاویہ AFT (یا پورٹ پر دو زاویہ ، دو سے اسٹار بورڈ کو ایتھوارٹ شپ کی پیمائش کے لئے)۔
اوسطا: ڈوپلر شفٹوں کا موازنہ کرکے فارورڈ اور اے ایف ٹی بیم (یا بندرگاہ اور اسٹار بورڈ) سے ، سسٹم کر سکتا ہے:
فارورڈ/ایسٹرن اسپیڈ جزو کا حساب لگائیں۔
اتھورٹ شپ اسپیڈ جزو کا حساب لگائیں۔
جہاز کی پچنگ (آگے/پیچھے کی طرف جھکاؤ) یا رولنگ کی وجہ سے غلطیوں کو منسوخ کریں (سائیڈ - سے - سائیڈ)۔ عمودی تحریک سے پیدا ہونے والی غلطیاں مخالف بیموں کو یکساں طور پر لیکن مخالف طریقوں سے متاثر کرتی ہیں ، لہذا جب بیموں کا اوسط ہوتا ہے تو وہ منسوخ ہوجاتے ہیں۔

پانی - ٹریک بمقابلہ نیچے - ٹریک

پانی - ٹریک (ڈبلیو ٹی): پانی کے بڑے پیمانے پر اس کی رفتار کو ہل کے نیچے دسیوں میٹر تک کچھ میٹر تک پیمائش کرتا ہے۔ یہ پانی کے ذریعے حقیقی رفتار ہے ، نیویگیشن (خاص طور پر دھاروں کے ساتھ) ، ایندھن کی کارکردگی کے حساب کتاب ، اور متحرک پوزیشننگ سسٹم کے لئے اہم ہے۔ جب تک بکھرنے والے موجود ہیں یہ کسی بھی گہرائی میں کام کرتا ہے۔
نیچے - ٹریک (BT): سمندری فرش کے نسبت رفتار کی پیمائش کرتا ہے۔ اس سے جہاز کی رفتار زمین (ایس او جی) سے زیادہ ہے ، جو جی پی ایس کی طرح ہے لیکن صوتی طور پر اخذ کی گئی ہے۔ یہ انتہائی درست ہے لیکن صرف 200 سے 300 میٹر سے بھی کم گہرائی میں کام کرتا ہے (طاقت اور تعدد پر منحصر ہے)۔

ڈوپلر اسپیڈ لاگز کے فوائد

اعلی درستگی: خاص طور پر پانی میں - ٹریک موڈ ، جو دھارے سے متاثرہ پانی کے ذریعے حقیقی رفتار فراہم کرتا ہے۔
فوری پیمائش: روایتی امپیلر لاگز کے برعکس ، جس میں وقفہ ہوسکتا ہے ، قریب - وقت کے اعداد و شمار فراہم کرتا ہے۔
ملٹی - جہتی: آگے/ایسٹرن اور ایتھورٹ شپ کی رفتار دونوں کی پیمائش کرتا ہے۔
گہرائی کی آزادی (ڈبلیو ٹی): گہرے سمندر میں کام کرتا ہے جہاں نیچے کی ٹریک اور جی پی ایس - اخذ کردہ ایس او جی (جو پوزیشن فکس پر انحصار کرتا ہے) کم قابل اعتماد یا دستیاب نہیں ہوسکتا ہے۔
کوئی حرکت پذیر حصے نہیں: زیادہ قابل اعتماد اور مکینیکل لاگز سے زیادہ فاؤلنگ کا خطرہ۔

ڈوپلر اسپیڈ لاگ ایک صوتی اسپیڈومیٹر ہے۔ صوتی لہروں میں ڈوپلر شفٹ کی عین مطابق پیمائش کرکے پانی کے ذرات یا سمندری کنارے سے اچھال گیا ، اور چالاکی سے ایک سے زیادہ زاویہ شہتیروں کا استعمال کرتے ہوئے ، یہ جہاز کی رفتار کو پانی یا زمین کے نسبت قابل ذکر درستگی اور وشوسنییتا کے ساتھ حساب کتاب کرتا ہے۔ یہ جدید برتنوں پر ایک بنیادی سینسر ہے ، خاموشی سے محفوظ نیویگیشن ، موثر سفر کی منصوبہ بندی ، اور عین مطابق اسٹیشن - کو برقرار رکھنے کو یقینی بناتا ہے۔ اگلی بار جب آپ کسی بڑے جہاز پر ہوں گے تو ، یاد رکھیں کہ آپ کے نیچے آواز کی دالوں کا ایک آرکسٹرا موجود ہے ، جو آپ کے نیچے وسیع پیمانے پر اس کی رفتار کی پیمائش کرتا ہے۔