×
10.09.2013
216.012.68ec

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ АНТЕННЕ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Использование: изобретение относится к области гидроакустики, а именно к способу обработки информации в гидроакустической антенне. Сущность: рассматривается способ снижения структурной составляющей помехи в сигнале гидроакустического приемника, жестко закрепленного на корпусе антенны, содержащей жестко закрепленный на корпусе трехкомпонентный акселерометр. Сигналы приемников и акселерометров подвергаются преобразованию Фурье. Далее на каждом i-м шаге формируется спектр выходного сигнала гидроакустического приемника с компенсированной вибрационной составляющей по формуле: ξ=y-kz, где ξ - i-й спектральный отсчет компенсированного спектра рабочего диапазона частот гидроакустического датчика, а y - i-й спектральный отсчет спектра выходного сигнала гидроакустического приемника. Причем компенсация проводится по двум схемам: с учетом сигнала с одного выхода акселерометра, характеризуемого наибольшей мощностью сигнала, и с учетом сигналов со всех выходов акселерометров. Технический результат: уменьшить влияние вибраций корпуса носителя на выходные сигналы гидроакустических приемников и снижение требования к виброизоляции. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено при разработке гидроакустических антенн различного назначения для коррекции выходных сигналов гидроакустических приемников с целью исключения составляющей, обусловленной вибрациями корпуса носителя.

Виброзащита гидроакустических приемников и антенн предназначается для уменьшения влияния вибрации корпуса носителя (структурной помехи) на выходные показания приемников антенн. Эта необходимость вызвана чувствительностью приемников не только к звуковым, но и к вибрационным воздействиям, и, как следствие, возникновением в выходных сигналах приемников составляющей, обусловленной воздействием не гидроакустических полей.

Совершенствование гидроакустических приемников, повышение их чувствительности, и связанный с этим рост требований к дальности обнаружения локальных источников шума, ставит задачу компенсации вибрационного возмущения, вызываемого корпусом носителя, для повышения отношения сигнал/помеха. Применение виброизолирующих материалов в местах крепления приемников или антенных модулей позволяет снизить влияние данного фактора. Их применение описывается, например, в патенте РФ №2303336 «Гидроакустическая многоэлементная антенна и пьезоэлектрический стержневой преобразователь для такой антенны».

Однако, подход с установкой виброизолирующих материалов усложняет конструктив системы и ее монтаж. Кроме того, с течением времени характеристики демпфирующих материалов изменяются и они требуют замены, что приводит к сокращению срока эксплуатации гидроакустической системы. Наличие экранов и виброзащитных систем также увеличивает габариты и массу антенны.

В качестве альтернативных путей виброзащиты известны решения с размещением вибродатчиков на обтекателе антенны - полезная модель РФ №96665 «Гидроакустическое приемное устройство» и заявка на изобретение США №20070194982 «Antenna signal processing apparatus». В полезной модели РФ №96665 описана многоэлементная гидроакустическая антенна с обтекателем и системой компенсации помех, вызванных его вибрацией, а в заявке США №20070194982 приводятся общие подходы к компенсации структурной помехи, вызванной вибрацией корпуса для жестко закрепленных на формообразующем каркасе гидроакустических приемников.

Решение, предлагаемое в данном изобретении, является наиболее близким к решению, описанному в заявке США №20070194982 «Antenna signal processing apparatus», которая является прототипом. В данной заявке описан по меньшей мере один жестко закрепленный на корпусе антенны акселерометр. По выходному сигналу данного акселерометра и известной передаточной функции от выходного сигнала акселерометра к выходному сигналу гидроакустического приемника по вибрационной помехе, производится компенсация вибрационной помехи на каждом гидроакустическом приемнике путем вычитания сигнала на выходе акселерометра из сигнала на выходе приемника.

Одним из основных недостатков предложенного решения является необходимость знания вышеуказанной передаточной функции, получение которой довольно затруднительно и которая может меняться в процессе эксплуатации антенны и в зависимости от внешних условий. Такой подход требует периодической калибровки, что описывается в заявке, а, следовательно, специальных условий для ее проведения, например, минимизации шумовых гидроакустических воздействий на приемники антенны.

Задачей изобретения является уменьшение влияния вибраций корпуса носителя на выходные сигналы гидроакустических приемников и снижение требований к виброизоляции.

Для решения поставленной задачи компенсации вибрационной погрешности в выходных сигналах гидроакустических приемников в способ обработки выходных сигналов гидроакустических приемников, жестко установленных на корпусе гидроакустической антенны, по выходным Сигналам трехкомпонентных акселерометров, жестко установленных на корпусе гидроакустической антенны таким образом, что по крайней мере один из трехкомпонентных акселерометров формирует различимый на фоне собственных помех выходной сигнал гидроакустического приемника при наличии минимально допустимых вибраций в точке установки любого из гидроакустических приемников, заключающийся в том, что сигналы с выходов приемников подвергаются преобразованию Фурье, внесены следующие новые признаки:

1) выходные сигналы акселерометров так же подвергаются преобразованию Фурье и для каждого спектрального отсчета в рабочей полосе частот полученного спектра каждого гидроакустического приемника формируется выходной спектральный отсчет ξi, передаваемый внешним потребителям, по формуле: ξi=yi-kizi, где ki - компенсирующий коэффициент, yi - значение i-го спектрального отсчета спектра сигнала с выхода гидроакустического приемника, a zi - значение i-х спектральных отсчетов спектров сигналов с выходов трехкомпонентного акселерометра, обладающего наибольшей чувствительностью к вибрациям в точке расположения рассматриваемого гидроакустического приемника.

2) по п.1, компенсирующий коэффициент рассчитывается по формуле

где zi - сигнал акселерометра, обладающий наибольшей мощностью на временном интервале вычисления преобразования Фурье выходных сигналов акселерометра.

3) по п.1, компенсирующий коэффициент рассчитывается по формуле

где - вектор-столбец сигналов с выходов трехкомпонентного акселерометра.

Техническим результатом изобретения является уменьшение влияния структурной составляющей помехи корпуса носителя на показания гидроакустических приемников, входящих в антенный модуль и снижение требований к виброизоляции, вплоть до отказа от таковой при необходимости. При этом исключается необходимость в расчете передаточной функции от выходного сигнала акселерометра к выходному сигналу гидроакустического приемника.

Вышеуказанные технические результаты достигаются за счет использования алгоритма корреляционного подавления структурной составляющей помехи в отсчетах спектра выходных сигналов гидроакустических приемников по формуле, описанной ниже:

ξi=yi-kizi,

где ξi - скомпенсированный i-й отсчет выходного сигнала,

yi - i-й отсчет выходного сигнала гидроакустического приемника,

a при использовании сигнала с одной компоненты акселерометра и , а при использовании всех выходных сигналов акселерометра.

Сущность изобретения поясняется на фигурах 1 и 2:

1) В случае использования одного из выходов акселерометра обработка информации происходит по нижеследующей схеме. При возникновении вибраций на корпусе антенны, обусловленных, например, структурной помехой со стороны носителя, в гидроакустическом приемнике (1) возникает соответствующая составляющая в выходном сигнале, обусловленная вибрационной помехой. При этом в выходных сигналах - z1i, z2i, z3i - трехкомпонентного акселерометра (2) также возникают сигналы, обусловленные вибрационной помехой и коррелированные с соответствующей составляющей в выходном сигнале гидроакустического приемника. В вычислительных блоках (3) осуществляется преобразование Фурье выходных сигналов акселерометров и гидроакустических приемников. При этом, из всех сигналов трехкомпонентного акселерометра выделяется обладающий наибольшей средней мощностью на временном интервале преобразования Фурье в вычислительном блоке (4). На основе полученных спектров сигналов в вычислительном блоке (5) производится компенсация вибрационной составляющей погрешности гидроакустических приемников по формуле

ξi=yi-kizi,

где .

2) В случае использования всех выходов акселерометра обработка информации происходит по нижеследующей схеме. При возникновении вибраций на корпусе антенны в гидроакустическом приемнике (1) возникает соответствующая составляющая в выходном сигнале, обусловленная вибрационной помехой. При этом в выходных сигналах - z1i, z2i, z3i - трехкомпонентного акселерометра (2) также возникают сигналы, обусловленные вибрационной помехой и коррелированные с соответствующей составляющей в выходном сигнале гидроакустического приемника. В вычислительных блоках (3) осуществляется преобразование Фурье выходных сигналов акселерометров и гидроакустических приемников. На основе полученных спектров сигналов в вычислительном блоке (4) производится компенсация вибрационной составляющей погрешности гидроакустических приемников по формуле

ξi=yi-kizi,

где , a .

Предложенный способ компенсации вибрационной погрешности в выходных сигналах гидроакустических приемников позволяет компенсировать в показаниях гидроакустических приемников составляющую, вызванную структурной помехой. Таким образом, задачу изобретения можно считать решенной.


СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ АНТЕННЕ
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ АНТЕННЕ
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ АНТЕННЕ
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ АНТЕННЕ
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ АНТЕННЕ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 31-40 из 48.
10.04.2019
№219.017.08b2

Шлейфовая антенна

Шлейфовая антенна включает в себя возбуждаемый генератором первый вертикальный провод, заземленный в основании второй вертикальный провод, горизонтальный провод, соединенный с вершинами вертикальных проводов и имеющий разрыв, разделяющий горизонтальный провод на две неравные части так, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002437191
Дата охранного документа: 20.12.2011
29.04.2019
№219.017.4215

Устройство измерения силы тяжести

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения силы тяжести. Согласно изобретению устройство содержит двойную кварцевую упругую систему крутильного типа с горизонтальными маятниками и укрепленными на них зеркалами, которая помещена в корпус, наполненный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002377611
Дата охранного документа: 27.12.2009
29.04.2019
№219.017.467c

Интегрированная инерциально-спутниковая система ориентации и навигации

Изобретение относится к области навигационного приборостроения подвижных объектов различного назначения. Технический результат - повышение точности и помехоустойчивости. Для достижения данного результата интегрированная система ориентации и навигации (ИСОН) содержит бескарданный инерциальный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002462690
Дата охранного документа: 27.09.2012
09.05.2019
№219.017.4d35

Интегрированная инерциально-спутниковая система ориентации и навигации для объектов, движущихся по баллистической траектории с вращением вокруг продольной оси

Изобретение относится к области навигационного приборостроения. Техническим результатом изобретения является повышение точности и помехоустойчивости интегрированных систем ориентации и навигации (ИСОН), содержащей инерциальные измерительные модули (БИИМ) на «грубых» микромеханических гироскопах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002375680
Дата охранного документа: 10.12.2009
09.05.2019
№219.017.4f8e

Гравитационный вариометр

Изобретение относится к области гравитационной градиентометрии и может быть использовано для геофизических исследований, в частности для оперативного прогноза землетрясений. Гравитационный вариометр согласно изобретению содержит крутильную систему с рабочим телом в виде гантельного коромысла....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002438151
Дата охранного документа: 27.12.2011
20.05.2019
№219.017.5d53

Способ выставки изолированного гермоввода электростатического гироскопа

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при изготовлении электростатических гироскопов. Выставка изолированного упругого гермоввода вакуумной камеры электростатического гироскопа, служащего для снятия с ротора гироскопа наведенных до его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002381455
Дата охранного документа: 10.02.2010
20.05.2019
№219.017.5d54

Способ коррекции программного движения полярного электростатического гироскопа корабельной навигационной системы

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при производстве и эксплуатации инерциальных систем на электростатических гироскопах. Сущность изобретения заключается в определении во время калибровки полярного электростатического гироскопа (ЭСГ)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002386106
Дата охранного документа: 10.04.2010
20.05.2019
№219.017.5d55

Способ автокомпенсации уходов электростатического гироскопа

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при производстве и эксплуатации инерциальных систем на электростатических гироскопах. Технический результат - повышение точности. Для достижения данного результата осуществляют развороты корпуса гироскопа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002386109
Дата охранного документа: 10.04.2010
04.06.2019
№219.017.73bb

Способ термостабилизации гироплатформы в проточном термостате

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в гироскопическом приборостроении. Технический результат - повышение точности термостабилизации гироплатформ и гироскопов. Для достижения данного результата осуществляют сдвиг уровня стабилизации температуры воздуха,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002381454
Дата охранного документа: 10.02.2010
09.06.2019
№219.017.7b4e

Рамочная антенна

Устройство предназначено для использования на подводных технических средствах, в частности на обитаемых подводных аппаратах. Техническим результатом является повышение взаимной поляризационной развязки рамочной системы между горизонтальной рамкой и вертикальными рамками (не менее 25 дБ), что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002372696
Дата охранного документа: 10.11.2009
Показаны записи 31-40 из 69.
29.05.2018
№218.016.570a

Способ измерения скорости судна доплеровским лагом

Изобретение относится к области кораблевождения, а именно к способам и устройствам измерения абсолютной скорости судна. Достигаемый технический результат - повышение надежности обнаружения эхосигналов, отраженных от морского дна, при наличии во входном сигнале, кроме эхосигналов, отраженных от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655019
Дата охранного документа: 23.05.2018
05.07.2018
№218.016.6c3b

Способ измерения скорости судна доплеровским лагом

Изобретение относится к области кораблевождения, а именно к способам и устройствам измерения абсолютной скорости судна. Решаемая техническая проблема - увеличение надежности и точности работы доплеровского лага без значительного увеличения цены и габаритов аппаратуры. Достигаемый технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659710
Дата охранного документа: 03.07.2018
24.07.2018
№218.016.73e2

Способ получения отливок из высокомарганцевой стали

Изобретение может быть использовано при получении отливок из высокомарганцевых маломагнитных сталей в металлических формах. На рабочую поверхность металлической формы наносят облицовочное защитное покрытие, заливают в литейную форму расплав высокомарганцевой стали с последующим его охлаждением....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661986
Дата охранного документа: 23.07.2018
30.08.2018
№218.016.817a

Способ измерения скорости судна доплеровским лагом

Изобретение относится к области кораблевождения, а именно к способам и устройствам измерения абсолютной скорости судна. Одним из условий безопасного кораблевождения является постоянный контроль абсолютной (относительно дна) скорости судна и расстояния до дна. Указанный технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002665345
Дата охранного документа: 29.08.2018
26.10.2018
№218.016.9665

Способ измерения частоты эхосигнала в доплеровском лаге

Изобретение относится к области кораблевождения, а именно к способам и устройствам измерения абсолютной скорости судна с использованием доплеровского лага. Достигаемый технический результат - повышение помехоустойчивости доплеровского лага и повышение точности измерения скорости судна при малых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670714
Дата охранного документа: 24.10.2018
16.11.2018
№218.016.9e12

Способ измерения скорости судна доплеровским лагом

Изобретение относится к области кораблевождения, а именно к способам и устройствам измерения абсолютной скорости судна. Одним из условий безопасного кораблевождения является постоянный контроль абсолютной (относительно дна) скорости судна и расстояния до дна. Технический результат - повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002672464
Дата охранного документа: 14.11.2018
16.01.2019
№219.016.afeb

Способ измерения скорости судна доплеровским лагом

Изобретение относится к области кораблевождения, а именно к способам и устройствам измерения абсолютной скорости судна. Достигаемый технический результат - повышение точности измерения скорости судна доплеровским лагом в условиях вертикального перемещения судна. Указанный технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677102
Дата охранного документа: 15.01.2019
08.03.2019
№219.016.d350

Способ определения класса шумящей цели и дистанции до неё

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к пассивным шумопеленгаторным станциям, предназначенным для обнаружения подводных объектов и надводных объектов по их шумоизлучению. Технический результат - повышение достоверности классификации и точности определения дистанции шумящей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681432
Дата охранного документа: 06.03.2019
11.03.2019
№219.016.d5ff

Способ определения класса шумящей цели и дистанции до неё

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к пассивным шумопеленгаторным станциям (ШПС), предназначенным для обнаружения подводных лодок (ПЛ) и надводных кораблей (НК) по их шумоизлучению. Достигаемый технический результат - повышение достоверности классификации и точности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681526
Дата охранного документа: 07.03.2019
11.03.2019
№219.016.dc2b

Шарнир

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим подвижное соединение деталей, образующих кинематическую вращательную пару, и может быть использовано, например, в гусеничных движителях транспортных средств. Шарнир, например, резинометаллический состоит из двух элементов, первый из которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002459126
Дата охранного документа: 20.08.2012
+ добавить свой РИД