×
27.10.2013
216.012.7af8

ПРИЕМНАЯ ГИДРОАКУСТИЧЕСКАЯ АНТЕННА И СПОСОБ ОЦЕНКИ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ ПРИЕМНИКОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002497142
Дата охранного документа
27.10.2013
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено для диагностики чувствительных элементов гидроакустических антенн. Технический результат - возможность оперативного контроля работоспособности чувствительных элементов антенны и построение амплитудно-частотных характеристик гидроакустических приемников. Для этого приемная гидроакустическая антенна состоит из вычислительного блока и гидроакустических приемников, жестко закрепленных на корпусе, при этом на корпус антенны установлен широкополосный генератор механических вибраций, колебания которого при проведении диагностики передаются на ее корпус, а генератор управляется командами от вычислительного блока, причем механические колебания корпуса антенны, вызванные вибратором в местах установки гидроакустических приемников, заранее определены и известны. При работе вибратора происходит измерение вычислительным блоком выходных сигналов гидроакустических приемников, на основании чего делается вывод об их работоспособности и производится определение амплитудно-частотных характеристик. Это позволяет осуществлять оперативный контроль работоспособности гидроакустических приемников и измерять их амплитудно-частотные характеристики для формирования корректирующих коэффициентов. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено при разработке гидроакустических систем для диагностики гидроакустических приемников.

Одной из проблем создания гидроакустических антенн является проверка работоспособности гидроакустических приемников (ГАП) и вычисление корректирующих коэффициентов для выравнивания амплитудно-частотных характеристик ГАП. Существуют различные способы диагностики состояния чувствительных элементов антенн. К подобным примерам можно отнести патент РФ №2413345 «Способ диагностики состояния элементов фазированной антенной решетки», который описывает диагностику СВЧ радио антенны. В данном случае диагностика производится нештатными средствами с изменением конструкции устройства. Также предлагается система, диагностирующая излучающие элементы по свойствам отраженного сигнала, описываемая в патенте Японии JP №58178645 «Circuit for alarming fault of antenna». Известны системы со встроенными диагностическими трактами, описываемые, например, в патентах США №5943609 «System for antenna supervising)) и полезной модели РФ №50004 «Гидроакустический комплекс неатомной подводной лодки».

Однако данные подходы имеют свои недостатки. Так, диагностику с использованием дополнительного стороннего оборудования, не входящего в состав собственно антенны (патент РФ №2413345 «Способ диагностики состояния элементов фазированной антенной решетки») возможно провести только при перерыве в эксплуатации антенного комплекса, как правило при постановке носителя в сухой док. Зачастую она требует демонтажа элементов конструкции и длительного времени. Таким образом, возникает потребность в осуществлении диагностики в процессе эксплуатации антенны для оперативного реагирования на изменение в характеристиках ГАП, что позволяет более оперативно выявлять изменения их характеристик или возникающие неисправности.

В свою очередь, контроль с использованием имитаторов чувствительных элементов позволяет проверить только электрические цепи ГАП, но не его чувствительный элемент. Вследствие этого возникает потребность в разработке способа диагностирования собственно чувствительного элемента ГАП. При этом использование внешних источников сигнала, для задания контролируемого воздействия на чувствительный элемент ГАП, требует усложнения конструкции, связанного с размещением генераторов сигнала в достаточном для освещения всех гидроакустических приемников количестве, что затруднительно для антенн сложной формы. Это в свою очередь вызывает необходимость упрощения тестовой части диагностического оборудования.

Ближайшим аналогом заявляемого изобретения является гидроакустическая антенна по патенту РФ №2166840 «Гидроакустическая антенна», в котором описывается гидроакустическая антенна, имеющую жесткую оболочку на фронтальной поверхности, на которой установлены ГАП.

Недостатком данной конструкции является необходимость использования дополнительного стороннего оборудования для проверки работоспособности ГАП в моменты технического обслуживания антенны. В частности, для этих целей используется выдвижная штанга, с установленным на ней гидрофоном, который погружается в воду вблизи поверхности антенны и излучает тестовый сигнал. При этом возникает необходимость монтажа нестандартного оборудования на носитель, обеспечение определения точного взаиморасположения гидрофона и ГАП антенны, а также нахождение антенны в рабочем, погруженном в воду, состоянии. Кроме того, на такие измерения значительное влияние оказывают внешние плохо контролируемые факторы, такие, например, как размещение вблизи носителя посторонних предметов, переотражающих излучение гидрофона, а проведение диагностики работоспобности ГАП в период эксплуатации антенны невозможно. Также необходимо отметить высокую стоимость данных операций. Помимо периодической диагностики ГАП антенны в периоды обслуживания, существует потребность в постоянном контроле коэффициентов передачи чувствительных элементов ГАП антенны в процессе ее рабочей эксплуатации для коррекции алгоритмов обработки получаемой от них информации.

Задачей изобретения является реализация возможности постоянной диагностики ГАП и формирование корректирующих коэффициентов в ходе эксплуатации антенны в процессе ее функционирования и при постановке носителя в док.

Для решения поставленной задачи заявляется конструкция гидроакустической антенны и способ обработки информации сигналов в ней, при этом:

1) в приемную гидроакустическую антенну, состоящую из вычислительного блока и гидроакустических приемников, жестко закрепленных на формообразующем каркасе, введены следующие новые признаки: на корпус антенны установлены широкополосные генераторы механических вибраций, входы которых соединены с выходами вычислительного блока и расположенные таким образом, что вырабатываемые ими вибрации формируют составляющую выходного сигнала в любом гидроакустическом приемнике приемной гидроакустической антенны, превышающую минимально допустимый уровень шума в выходном сигнале гидроакустического приемника;

2) кроме того, предлагается способ оценки амплитудно-частотных характеристик гидроакустических приемников в антенне по п.1, заключающийся в том, что сигналы от гидроакустических приемников подвергаются преобразованию Фурье, и содержащий новые отличительные признаки, состоящие в том, что вычислительный блок задает выходной сигнал генератора механических колебаний с известным спектром, а для каждого гидроакустического приемника вычисляется передаточная функция W от входа гидроакустического приемника к его выходу по формуле , где - i-й спектральный отсчет в рабочей полосе частот спектра выходного сигнала гидроакустического приемника, - i-й спектральный отсчет спектра сигнала генератора механических колебаний , a - заранее измеренная передаточная функции от сигнала широкополосного генератора механических вибраций к входному сигналу гидроакустического приемника, где - i-й спектральный отсчет спектра входного сигнала гидроакустического приемника.

Техническим результатом изобретения является возможность постоянной диагностики работоспособности ГАП и построение его амплитудно-частотных характеристик по измеренной передаточной функции для выработки корректирующих коэффициентов.

Вышеуказанные технические результаты достигаются за счет восприятия ГАП механических колебаний корпуса антенны, которые вызываются работой генератора механических вибраций во время проведения диагностики. При этом передаточная функция от сигнала механического генератора вибраций к входному сигналу гидроакустического приемника считается априори известной и измеряется заранее. Тогда можно вычислить передаточную функцию ГАП от входного сигнала к выходному, которая равна . При этом, если известна передаточная функция от выходного сигнала генератора механических колебаний к входному сигналу ГАП , то можно записать .

Устройство и способ изобретения поясняются фигурой 1. В гидроакустической приемной антенне на корпусе (2) жестко закреплены гидроакустические приемники (3) и установлен вычислитель (4). Кроме того, на корпусе (2), также жестко закрепленными, установлены генераторы механических вибраций (1) (на фигуре показан только один), которые управляются вычислителем, формирующем их выходной сигнал сообразно заданному спектру. Причем установлены они таким образом, что вибрации корпуса, возникающие при их работе, вызывают в выходном сигнале любого гидроакустического приемника составляющую, уровень которой превышает минимально допустимый уровень шума в выходном сигнале гидроакустического приемника.

Способ оценки амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) ГАП заключается в том, что вычислитель (4) задает выходной сигнал генераторов механических колебаний (1) с известным спектром. Тогда при работе генераторов механических вибраций (5) в корпусе наводится ответная вибрация, которая порождает соответствующую составляющую в ГАП (3). Сигналы от ГАП (3) поступают в вычислитель (4), где по заданному выходному сигналу генератора механических колебаний (1) и измеренному выходному сигналу ГАП (3) определяется АЧХ ГАП по формулам, приведенным выше.

Предложенные конструкция гидроакустической антенны и способ оценки передаточной функции ГАП от входного сигнала к выходному позволяют оперативно выявлять случаи отказа ГАП в результате эпизодической диагностики и, при необходимости, формировать корректирующие коэффициенты с помощью измерения АЧХ ГАП, используя сигнал, формируемый генераторами механических колебаний.

Таким образом, задачу изобретения можно считать решенной.


ПРИЕМНАЯ ГИДРОАКУСТИЧЕСКАЯ АНТЕННА И СПОСОБ ОЦЕНКИ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ ПРИЕМНИКОВ
ПРИЕМНАЯ ГИДРОАКУСТИЧЕСКАЯ АНТЕННА И СПОСОБ ОЦЕНКИ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ ПРИЕМНИКОВ
ПРИЕМНАЯ ГИДРОАКУСТИЧЕСКАЯ АНТЕННА И СПОСОБ ОЦЕНКИ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ ПРИЕМНИКОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 41-47 из 47.
19.06.2019
№219.017.8bc3

Гидроакустическая антенна и способ обработки сигналов в ней

Использование: при проектировании гидроакустических антенн. Сущность: гидроакустическая антенна установлена на борту носителя, излучающего структурную помеху, состоит из одной либо более пар линейных протяженных антенных модулей, содержащих гидроакустические датчики, и расположенных попарно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002466420
Дата охранного документа: 10.11.2012
29.06.2019
№219.017.9d9b

Астронавигационная система

Изобретение относится к области астронавигационных систем, предназначенных для определения стабилизированных угла места и курсового угла на астроориентир, на основании которых определяют поправку курсоуказания и свое местоположение. Техническим результатом изобретения является минимизация числа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002378616
Дата охранного документа: 10.01.2010
29.06.2019
№219.017.9da0

Микромеханический гироскоп rr-типа

Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано в системах управления подвижной массой в микромеханических датчиках различного назначения. Микромеханический гироскоп RR-типа содержит подвижный механический элемент, гребенчатый двигатель, образованный гребенками...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002375678
Дата охранного документа: 10.12.2009
29.06.2019
№219.017.9dab

Гидроакустическая антенна

Изобретение относится к гидроакустической антенне произвольной формы. Антенна содержит гидроакустические приемники, в непосредственной близости от которых на каркасе антенны за пределами корпуса носителя закреплены блоки предварительной обработки сигнала, выполненные в герметичном компактном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002376611
Дата охранного документа: 20.12.2009
29.06.2019
№219.017.9dcd

Микромеханический гироскоп вибрационного типа

Изобретение относится к приборам, измеряющим угловую скорость, в частности к микромеханическим гироскопам (ММГ) вибрационного типа. ММГ содержит опору на основании, к которой на резонансном подвесе подвешена проводящая подвижная масса. Две пары неподвижных электродов нанесены на крышку ММГ,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002370733
Дата охранного документа: 20.10.2009
29.06.2019
№219.017.a0c8

Градиентометрический сейсмоприемник

Изобретение относится к устройствам для геофизических измерений и может быть использовано для оперативного прогноза землетрясений. Согласно изобретению градиентометрический сейсмоприемник представляет собой физический маятник с тремя степенями свободы по угловым колебаниям относительно точки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002439623
Дата охранного документа: 10.01.2012
13.07.2019
№219.017.b3e8

Двухстепенной стенд для задания угловых колебаний

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для оценки динамических погрешностей малогабаритных инерциальных систем при необходимости их использования в навигационных приборах и других приборах управления. Устройство содержит раскачивающуюся в двух плоскостях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002367921
Дата охранного документа: 20.09.2009
Показаны записи 31-35 из 35.
19.06.2019
№219.017.8bc3

Гидроакустическая антенна и способ обработки сигналов в ней

Использование: при проектировании гидроакустических антенн. Сущность: гидроакустическая антенна установлена на борту носителя, излучающего структурную помеху, состоит из одной либо более пар линейных протяженных антенных модулей, содержащих гидроакустические датчики, и расположенных попарно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002466420
Дата охранного документа: 10.11.2012
25.06.2020
№220.018.2b2f

Способ осуществления гидроакустической связи между автономными подводными аппаратами

Изобретение относится к аппаратуре и способам гидроакустической связи (гидроакустической связи) между автономными подводными аппаратами (ПА). Решаемая техническая проблема - совершенствование гидроакустической связи между подводными аппаратами. Технический результат - повышение дальности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724300
Дата охранного документа: 22.06.2020
21.05.2023
№223.018.6b0c

Адсорбционно-дыхательный клапан со съемной мембраной

Изобретение относится к области обеспечения безопасности хранения и перевозки нефтепродуктов, в частности железнодорожным транспортом, и может быть использовано для снижения потерь нефтепродукта в результате испарения, а также для повышения экологической и пожарной безопасности. Предлагаемое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002795646
Дата охранного документа: 05.05.2023
21.05.2023
№223.018.6b0d

Адсорбционно-дыхательный клапан со съемной мембраной

Изобретение относится к области обеспечения безопасности хранения и перевозки нефтепродуктов, в частности железнодорожным транспортом, и может быть использовано для снижения потерь нефтепродукта в результате испарения, а также для повышения экологической и пожарной безопасности. Предлагаемое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002795646
Дата охранного документа: 05.05.2023
19.06.2023
№223.018.81e4

Способ сборки кузовов вагонов с рамами малой жесткости

Изобретение относится к области вагоностроения, в частности к способу сборки кузовов вагонов с рамами малой жесткости. Располагают домкраты в исходном положении относительно рельсового пути с опущенными вниз каретками. Перемещают раму вагона на позицию сборки по рельсам на тележках и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002797221
Дата охранного документа: 31.05.2023
+ добавить свой РИД