С предыдущей задачкой местный "нород" не справился или побрезговал?

Предлагается иная, но связанная с той, задачка.

ТЗ:
В Тихом океане (см. географические координаты), на глубине около 4 км, расположен абсолютно точный датчик гидростатического давления (значение давления Px).
В час Х, требуется узнать (выдать) максимально точную глубину погружения (H) этого датчика.
Предложить варианты аналитического и организационно-технического решений.

Глубину следует выдать относительно:
- эллипсоида Красовского (H1);
- Балтийской системы высот (H2);
- геодезической системы координат (СК) ГСК 2011 (H3);
- геоцентричесой СК ПЗ-90.11 (H4).

P.S.
- час X определен так (июль 15, 1989 г.):
- географические координаты:
N29°11.4345'
W154°33.6245'
- тип стратификации вод: умеренно-тропический тип, северо-тихоокеанский подтип.

P.P.S.
Это не задача на коммерческую разработку, это задачка на "мозги".
Именно эта задача была решена в рамках НИР в 1986 г. ( исключая выдачу значения глубины в новых СК ).

Высота столба. И учесть силу луны которая создаёт приливы и отливы. А так же смещение уровня воды относительно эллипсоида.
Последнее не знаю как соотносится.

> это задачка на "мозги"
Спасибо, узнал много новых слов =)

> абсолютно точный датчик
А датчик абсолютного давления на поверхности океана и потоковый плотномер на тросе от поверхности до глубины около 4 км можно прикрутить?

> P.S.
А что там, временно-пространственный портал в то время-место и нужно максимально точно синхронизировать давление?

Удалено модератором

Pavia ©   (16.10.16 20:50) [2]
Pavia - ну, ты же умный мужик. При чем тут Луна, Марс, Юпитер..?

2 Jeer ©   (16.10.16 19:33)

>
> Глубину следует выдать относительно:
> - эллипсоида Красовского (H1);
> - Балтийской системы высот (H2);
> - геодезической системы координат (СК) ГСК 2011 (H3);
> - геоцентричесой СК ПЗ-90.11 (H4).

Тёзка - это уже перебор! Или ты уверен, что мы все должны всё это знать? Или ты уверен, что мы все должны броситься всё это изучать?

При наличии двух датчиков и точного расстояния между ними плевать на географическое расположение, Красовского, луну и прочее.

забыл добавить: датчики стоят по вертикали.

> Германн ©  

дай мужику попонтоваться

> При чем тут Луна, Марс, Юпитер..?

Так глубину надо выдавать относительно эллипсоида Краковского.
Луна создаёт отливы и приливы. Те изменяет высоту поверхности моря. Т.е. меняется точка отсчёта глубины.  
Хотя ошибка в 20 м/4000 м=0٫005 наверно допустима.
Колебаниями воздуха пренебрежём, они ещё в 10-23 раза меньше влияют.

Тут другая беда, я не знаю как вода располагается относительно эллипсоида.
Тут вот в интернете альтиметр предложили мерить высоту. Можно GPS или Глонасс датчик прикупить и поставить верху.
В любом случае надо учесть или оценить влияние геодезической аномалии.
Давление судна тоже надо учесть, а ещё лучше вытянуть на длинной палке или отплыть на малой лодке что-бы не создавать лишнее давление.
Хотя насколько я знаю давление даже самого большого судна величина маленькая. Не знаю сколько, возможно можно будет пренебречь.


> Тёзка - это уже перебор! Или ты уверен, что мы все должны
> всё это знать?

Достаточно знать одну точку в одной из систем координат в другую не сложно перейти. Есть алгоритмы записанные в ГОСТе.

А вот как влияет температура разных слоёв на показание датчика вот это интересно бы знать.

> Германн ©   (17.10.16 01:08) [6]
> Тёзка - это уже перебор! Или ты уверен, что мы все должны
> всё это знать? Или ты уверен, что мы все должны броситься
> всё это изучать?

Его цель как обычно похвастаться. Но вышло убого. Если мы тут все начнем вываливать всё, чем успели в жизни позаниматься в виде "задачек", форум загнется окончательно.

Удалено модератором

Для тех, кто помнит еще школьную физику..

Выделим водяной столб, разобьем на несколько уровней.
http://shot.qip.ru/00gZ9L-5OPovQH2Q/

Чтобы было понятно постоянно похмеляющимся - это аналог стопки невесомых стаканов с жидкостью.
Примем жидкость несжимаемой, пока.
Как мы помним, надеюсь: вес - это плотность, умноженная на "константу" g.
P = m * g;

Мы можем принять плотность жидкости в каждом стакане одинаковой?
Можем, но - в первом и очень грубом приближении.
В реальности же, плотность определяется количеством растворенных в чистой воде веществ и температурой ее.

Мы можем принять ускорение свободного падения g за константу?
Можем, но - в первом приближении.

Высоту столба жидкости, в первом приближении, можно считать постоянной ( исключим пока приливные дела и волнение )
Еще к этому добавляется атмосферное давление и его колебания.

В итоге, давление на глубине H определяется внешним атмосферным давлением + суммарным весом слоев.
Вес каждого слоя определяется его массой, которая зависит от его средней плотности и локальным значением g, которое зависит от глубины слоя.
О понятии предельного перехода от суммы к интегралу - рассказывать не буду.

Это отправная точка для дальнейших рассуждений.

> вес - это плотность, умноженная на "константу" g.

да. а в свою очередь плотность - это температура, деленная на литр.


> Мы можем принять ускорение свободного падения g за константу?
> Можем, но - в первом приближении.

я уже говорил выше, что два датчика избавляют от необходимости знания g.

>я уже говорил выше, что два датчика избавляют от необходимости знания g.
В идеале, возможно, но, в конечном итоге, необходимо техническое решение.
Лодка или аппарат не могут быть высотой в 1 км.

> Jeer ©   (17.10.16 19:36) [13]

Стоило ли столько писать, чтобы в итоге прийти к известнейшей формуле гидростатики?




И эту задачу решали в НИИ ?

> Лодка или аппарат не могут быть высотой в 1 км.

достаточно 0.0251 мм. дело лишь в точности значений расстояния и давления


> Юрий Зотов ©   (17.10.16 21:07) [16]
> И эту задачу решали в НИИ ?

а че им еще делать, лишь решать задачи, где прям аж супер-пупер точность требуется, на уровне каких-то систем балтийских и эллипсоидов, потом делают прибор, который енти расчеты использует, а на практике потом высняется, что вследствие динамичности всех факторов, невозможности их анализа и из-за плывущей внезапно галапогосской черепахи нихрена не работает, Проще в ПАД лишний десяток кг. пороха напихать.

>Юрий Зотов
Ты не поверишь, сколько диссертаций было защищено.
Например, "Геофизическая динамика бароклинной жидкости на неравномерно прогретой вращающейся сфере (геоид)"

А также есть такая штука, как "Международное уравнение состояние воды - 80", а также ШПС-78 и более поздние версии ("Шкала практической солености").

Ты представляешь, сколько там дармоедов бабки загребает?
Кнудсен, Экман, Стокс, Свирс и др. океанологи - это вообще шаманы.
Вильсон, Бредли, Миллеро, Бревер, Бредшоу, Кувахара, Дель Гроссо, Маккензи - это просто шарлатаны.

Приведенная тобой формулка верна для столбика, а не для объема. А теперь прикинь - дело мы имеем тоже с шарлатаном и его наследием. Паскаль ему имя.

Ляшенко, Полосин, Федоров, Лерой, Саундерс, что вписали свои имена в изучение и определения взаимосвязи глубины с гидростатическим давлением с учетом температуры, солености по всей стратификации - да это просто "школьники".

Ту самую НИР я и выполнял и задача была очень сложной - 0.25% погрешности (три сигма) определения глубины от давления при глубинах до 6 км.
И мы эту проблему решили.

>достаточно 0.0251 мм. дело лишь в точности значений расстояния и давления
Эти глупости даже не хочется комментировать.

> сколько диссертаций было защищено.

о, серьезный критерий.

> Эти глупости даже не хочется комментировать.

Эти глупости позволяли измерять высоту на глубинах до 20 м. с точностью +-0.5 мм. Процент сам посчитаешь, а то я диссертации не защищал, с процентами плохо у мня.

> Jeer ©   (17.10.16 21:57) [18]
> Приведенная тобой формулка верна для столбика, а не для объема.

В спокойной жидкости - и для объема тоже. А в неспокойной - там столько случайных факторов, учесть которые невозможно, что говорить о точности лучше 20% даже и не приходится. Да и 20% вряд ли достижимо.

> Jeer

А диссертаций я наслушался разных. Иногда действительно ценных, но чаще - пустышки. Например, один чел в своей дохтурской ввел 19 новых критериев подобия. 19, Карл! В одной работе!

Что говорит о том, что этот чел теорию подобия не знает, а суть критериев подобия не понимает. Но претендует.

> Jeer ©   (17.10.16 21:57) [18]

И чем вам не понравилась формула? Как по мне она правильная.

> kilkennycat ©   (17.10.16 22:22) [20]
> на глубинах до 20 м. с точностью +-0.5 мм.

0.5 * 0.001 * 100 / 20 = 0.0025%

Костя, извини, но не верю.

> Юрий Зотов ©   (17.10.16 23:05) [24]

Ну, правильнее было сказать с "теоретической точностью" ;) Практическая реализация вызвала массу проблем, прототип оказался грубее, что сделало невозможным его использование.
Задачка была простая: объемно-массовый учет нефтепродукта в резервуаре.
Раньше (лет 20 назад) это реализовывалось методом взятия нескольких проб на разных глубинах, с последующим измерением их в лаборатории при 20 (или 25, не помню уже) градусах и пересчетом по куче табличек. Долго.
Возможно, уже решается способом, который пробовал я, что-то мне попадалось подобное.

О, нашел. Игла называется. разрешающая способность ± 0.1 мм, правда, стационарная система.

> Костя, извини, но не верю.

0٫5мм/20м=0٫000025 или -92дб '. Это на приделе простых методов.
Это косвенное измерение, а оно не может быть точнее прямых.
Но с другой стороны микрофоны имеют точность 105-115 дб. А это по сути тоже барометр.

К примеру время меряется кварцевым резонатором(без термокомпенсации) 15-50 мкс/1с. С термокомпенсацией на 2 порядка точнее.  В 3Д станке позиционируется сверло с такой точностью. Так что и расстояния можно померить с такой точностью 15-50 мкм/1 м.

> Приведенная тобой формулка верна для столбика, а не для
> объема. А теперь прикинь - дело мы имеем тоже с шарлатаном
> и его наследием. Паскаль ему имя.
>

К великому моему сожалению должен согласиться с постом
Kerk ©   (17.10.16 13:00) [11].