×
27.10.2015
216.013.87ef

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ПРОНИКАНИЯ ОБЪЕКТА В ГРУНТ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения глубины проникания объекта в грунт. Способ включает сбрасывание объекта с носителя и регистрацию параметров его проникания, по крайней мере, двумя сейсмическими датчиками, расположенными на расстоянии друг от друга в зоне вероятного падения объекта. Осуществляется фиксация времен регистрации каждым датчиком сейсмической волны, возникающей в процессе проникания объекта в грунт. Измеряются расстояния от каждого датчика до точки падения объекта. Определяется скорость распространения сейсмической волны в грунте вблизи места падения объекта. С учетом угла подхода объекта к поверхности земли и углов между проекцией траектории движения объекта на поверхность земли и направлениями от точки падения объекта до каждого датчика определяется с помощью аналитических вычислений или графическим построением глубина проникания объекта в грунт. Технический результат - повышение точности надежности измерений, необходимых для определения глубины проникания объекта в грунт. 3 ил.
Основные результаты: Способ определения глубины проникания объекта в грунт, включающий сбрасывание объекта с носителя, регистрацию параметров его проникания, отличающийся тем, что в зоне вероятного падения объекта на расстоянии друг от друга размещают, по крайней мере, два сейсмических датчика, после сбрасывания объекта с носителя фиксируют время регистрации каждым датчиком сейсмической волны, возникающей в процессе проникания объекта в грунт, измеряют расстояния от каждого датчика до точки падения объекта, определяют скорость распространения сейсмической волны в грунте вблизи места падения объекта, затем с учетом угла подхода объекта к поверхности земли и углов между проекцией траектории движения объекта на поверхность земли и направлениями от точки падения объекта до каждого датчика определяют с помощью аналитических вычислений или графическим построением глубину его проникания в грунт.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к определению глубины проникания объекта в грунт.

Известен способ определения параметров проникания метаемого тела в преграду, заключающийся в том, что осуществляют метание сборки, содержащей метаемое тело, установленное в отделяемом поддоне с дном, измерительный узел, размещенный в метаемом теле, и, по меньшей мере, один провод узла электрической связи, соединенный одним концом с отделяемым поддоном, а другим - с измерительным узлом. В процессе метания сборки обеспечивается разъединение отделяемого поддона с метаемым телом на улавливателе поддона, подключенном через измерительные каналы линии электрической связи к регистрирующей аппаратуре, с одновременным осуществлением замыкания отделяемого поддона на указанный улавливатель поддона и производят регистрацию параметров проникания метаемого тела в преграду (патент РФ №2263297, МПК7 G01N 3/30, опубликован 27.10.2005, бюл. №30).

Недостатками способа определения параметров проникания метаемого тела в преграду являются:

- необходимость размещения в метаемом теле ударостойкой измерительной аппаратуры;

- необходимость обеспечения сохранности электрической связи между измерительной и регистрирующей аппаратурой в процессе проникания тела в преграду;

- возможность применения способа только при гарантированном попадании с высокой точностью метаемого тела в улавливатель поддона.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ определения параметров проникания объекта в грунт, используемый при работе зонда для исследования свойств грунта, содержащего корпус с размещенной в нем регистрирующей аппаратурой, отделяющийся хвостовик-стабилизатор с передающей радиоаппаратурой и узел проводной линии связи. Зонд сбрасывают с самолета или вертолета над исследуемой территорией. Под действием силы тяжести зонд разгоняется и внедряется в грунт. На начальном этапе внедрения происходит отделение от корпуса зонда хвостовика-стабилизатора. Хвостовик с передатчиком и антенной остается на поверхности. Корпус с заостренной носовой частью продолжает движение вглубь исследуемого массива. Разматывается кабель узла проводной линии связи. Регистрирующей аппаратурой, находящейся внутри корпуса, фиксируются параметры проникания (характеристики грунта). Информация по кабелю передается на аппаратуру хвостовика и далее - через антенну в виде радиосигналов - на внешнюю приемную аппаратуру (патент РФ №2111476, МПК6 G01N 3/30, опубликован 20.05.1998).

Используя полученную информацию, например значения действующих на зонд перегрузок в зависимости от времени, может быть получена глубина проникания зонда в грунт.

Недостатками способа, используемого при работе зонда для исследования свойств грунта, являются:

- необходимость размещения в корпусе зонда ударостойкой измерительной аппаратуры;

- необходимость использования ударостойкой радиопередающей аппаратуры (передатчика и антенны) в хвостовике-стабилизаторе;

- необходимость обеспечения сохранности кабеля проводной линии связи измерительной и передающей аппаратурой в процессе проникания тела в преграду, что является сложной технической задачей и затруднительно при проникании тел в преграды (в т.ч. грунты различной плотности) с высокими начальными скоростями и на значительные глубины.

Технической задачей, решаемой с помощью предлагаемого способа, является определение глубины проникания объекта в грунт.

Технический результат:

- исключение необходимости размещения на борту объекта ударостойкой измерительной, регистрирующей и передающей аппаратуры и, соответственно, упрощение конструкции объекта, снижение его стоимости и, при необходимости, массогабаритных характеристик, а также повышение надежности измерений (снижение вероятности потери экспериментальных данных), необходимых для определения глубины проникания объекта в грунт;

- обеспечение многоразовости использования измерительной и регистрирующей аппаратуры.

Указанный технический результат достигается тем, что способ определения глубины проникания объекта в грунт включает сбрасывание объекта с носителя и регистрацию параметров его проникания. В отличие от прототипа в заявляемом способе в зоне вероятного падения объекта на расстоянии друг от друга размещают, по крайней мере, два сейсмических датчика. После сбрасывания объекта с носителя фиксируют время регистрации каждым датчиком сейсмической волны, возникающей в процессе проникания объекта в грунт. Измеряют расстояния от каждого датчика до точки падения объекта, определяют скорость распространения сейсмической волны в грунте вблизи места падения объекта и, затем, с учетом угла подхода объекта к поверхности земли и углов между проекцией траектории движения объекта на поверхность земли и направлениями от точки падения объекта до каждого датчика определяют с помощью аналитических вычислений или графическим построением глубину его проникания в грунт.

Размещение в зоне вероятного падения объекта на расстоянии друг от друга, по крайней мере, двух сейсмических датчиков, фиксация времени регистрации каждым датчиком сейсмической волны, возникающей в процессе проникания объекта в грунт, измерение расстояний от каждого датчика до точки падения объекта и определение скорости распространения сейсмической волны в грунте вблизи места падения объекта в совокупности позволяют с учетом угла подхода объекта к поверхности земли и углов между проекцией траектории движения объекта на поверхность земли и направлениями от точки падения объекта до каждого датчика определить с помощью аналитических вычислений или графическим построением глубину проникания объекта в грунт после его сброса с носителя без размещения на его борту ударостойкой измерительной, регистрирующей и передающей аппаратуры. Что в итоге обеспечивает:

- упрощение конструкции объекта, снижение его стоимости и, при необходимости, массогабаритных характеристик;

- повышение надежности измерений (снижение вероятности потери экспериментальных данных), необходимых для определения глубины проникания объекта в грунт;

- многоразовость использования измерительной и регистрирующей аппаратуры.

Изобретение поясняется чертежами:

- на фиг. 1 представлена общая схема определения глубины проникания объекта в грунт;

- на фиг. 2 представлены условные графики регистрации сейсмической волны двумя датчиками в системе единого времени;

- на фиг. 3 представлена схема определения глубины проникания объекта в грунт графическим построением.

Способ определения глубины 1 проникания объекта 2 в грунт 3 включает размещение в зоне 4 вероятного падения объекта 2 на некотором расстоянии друг от друга, по крайней мере, двух сейсмических датчиков 5 и 6. После сброса объекта 2 с носителя 7 фиксируют время регистрации каждым датчиком 5 и 6 сейсмической волны 8, возникающей в процессе проникания объекта 2 в грунт 3. Измеряют расстояния 9 и 10 от каждого датчика 5 и 6 до точки 11 падения объекта 2. Определяют скорость распространения сейсмической волны 8 в грунте 3 вблизи места падения 11 объекта 2, затем с учетом угла 12 подхода объекта 2 к поверхности земли и углов 13, 14 между проекцией 15 траектории 16 движения объекта 2 на поверхность земли и направлениями 9, 10 от точки 11 падения объекта 2 до каждого датчика 5 и 6 определяют с помощью аналитических вычислений или графическим построением глубину 1 проникания объекта 2 в грунт 3.

Аналитическое вычисление глубины проникания 1 объекта 2 в грунт 3 осуществляется с использованием следующей системы уравнений:

где t1 - время прохождения сейсмической волны 8 от точки 11 падения объекта 2 до датчика 5;

t2 - время прохождения сейсмической волны 8 от точки 11 падения объекта 2 до датчика 6;

- время регистрации сейсмической волны 8 датчиком 5;

- время регистрации сейсмической волны 8 датчиком 6;

tпроник - время проникания баллистического объекта 2 в грунт 3;

- время прохождения сейсмической волны 8 от точки максимального заглубления 17 объекта 2 до датчика 5;

- время прохождения сейсмической волны 8 от точки максимального заглубления 17 объекта 2 до датчика 6;

V - скорость распространения сейсмической волны 8 в грунте 3 в районе точки 11 падения объекта 2;

H - глубина 1 проникания объекта 2 в грунт 3;

α - угол 12 подхода объекта 2 к поверхности земли;

X1 - расстояние 9 от датчика 5 до точки 11 падения объекта 2;

X2 - расстояние 10 от датчика 6 до точки 11 падения объекта 2;

β - угол 13 между проекцией 15 траектории 16 движения объекта 2 на поверхность земли и направлением 9 от точки падения 11 объекта 2 до датчика 5;

γ - угол 14 между проекцией 15 траектории 16 движения объекта 2 на поверхность земли и направлением 10 от точки 11 падения объекта 2 до датчика 6.

Глубина H и времена tпроник, и являются искомыми величинами, определяемыми в результате решения указанной системы уравнений. Остальные параметры могут быть определены, например, следующим образом.

Скорость V распространения сейсмической волны может быть определена заблаговременно с помощью подрыва взрывчатого вещества в фиксированной точке в зоне вероятного падения объекта и измерения времени прихода сейсмической волны в точку, отстоящую от точки подрыва на известном (заданном) расстоянии.

Времена t1 и t2 могут быть определены по соотношениям:

Времена определяются непосредственно по показаниям сейсмических датчиков.

Угол α может быть определен с помощью оптических средств регистрации полета объекта.

Расстояния X1, X2 и углы β, γ могут быть определены с помощью геодезических измерений.

Определение глубины 1 проникания объекта 2 в грунт 3 графическим построением осуществляется следующим образом.

С учетом масштаба производят пространственное построение точки 11 падения, траектории 16, точек расположения сейсмических датчиков 5 и 6.

Определяют величину R:

Если R>0, то строится первая сфера 18 радиусом R с центром в точке расположения датчика 5, если R<0, то строится первая сфера 18 радиусом |R| с центром в точке расположения датчика 6.

Строится вторая сфера 19 с центром на траектории 16, касательная к первой сфере 18 и проходящая через точку расположения датчика 6 (если R>0) или через точку расположения датчика 5 (если R<0).

Центр второй сферы 19 является точкой максимального заглубления 17 объекта 2, а расстояние от нее до плоскости, образованной точкой падения 11 и точками расположения сейсмических датчиков 5, 6, является глубиной проникания 1 объекта 2 в грунт 3.

Определение глубины проникания 1 объекта 2 в грунт 3 графическим построением, например, может осуществляться в CAD-системах 3D проектирования.

Использование предлагаемого способа позволяет:

- упростить конструкцию объекта, снизить его стоимость и, при необходимости, массогабаритные характеристики;

- повысить надежность измерений (снизить вероятность потери экспериментальных данных), необходимых для определения глубины проникания объекта в грунт;

- обеспечить многоразовость использования измерительной и регистрирующей аппаратуры.

Способ определения глубины проникания объекта в грунт, включающий сбрасывание объекта с носителя, регистрацию параметров его проникания, отличающийся тем, что в зоне вероятного падения объекта на расстоянии друг от друга размещают, по крайней мере, два сейсмических датчика, после сбрасывания объекта с носителя фиксируют время регистрации каждым датчиком сейсмической волны, возникающей в процессе проникания объекта в грунт, измеряют расстояния от каждого датчика до точки падения объекта, определяют скорость распространения сейсмической волны в грунте вблизи места падения объекта, затем с учетом угла подхода объекта к поверхности земли и углов между проекцией траектории движения объекта на поверхность земли и направлениями от точки падения объекта до каждого датчика определяют с помощью аналитических вычислений или графическим построением глубину его проникания в грунт.
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ПРОНИКАНИЯ ОБЪЕКТА В ГРУНТ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ПРОНИКАНИЯ ОБЪЕКТА В ГРУНТ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ПРОНИКАНИЯ ОБЪЕКТА В ГРУНТ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 21-30 из 595.
10.05.2013
№216.012.3e76

Способ навигации движущихся объектов

Изобретение относится к области навигации движущихся объектов (ДО) и может быть использовано при построении различных систем локации, предназначенных для уточнения местоположения любых ДО и управления их движением. Сущность: используют эталонную карту местности. Выбирают в ее пределах реперный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481557
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.05.2013
№216.012.3ea5

Устройство для ограничения интенсивности лазерного излучения

Изобретение относится к области оптической техники, а именно к ограничителям мощности приемников лазерного излучения, и может найти применение для защиты глаз, оптических систем и приемников лазерного излучения от разрушающего действия входного излучения высокой мощности. Устройство для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481604
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.05.2013
№216.012.3eb4

Устройство резервирования

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении надежных вычислительно-управляющих систем. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей, упрощении и повышении надежности устройства резервирования. Такой результат достигается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481619
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.06.2013
№216.012.4806

Способ переработки фосфатного редкоземельного концентрата, выделенного из апатита

Изобретение относится к способам выделения дезактивированных редкоземельных элементов (РЗЭ) при азотно-кислотной переработке апатитового концентрата из азотно-фосфорнокислых растворов. Способ переработки фосфатного редкоземельного концентрата, выделенного из апатита, включает разложение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484018
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.4a15

Система для пневматической транспортировки тритийвоспроизводящих детекторов в канале наработки трития бланкета термоядерного реактора

Изобретение относится к области управляемого ядерного синтеза и может быть применено в системах для пневматической транспортировки тритийвоспроизводящих детекторов в канале наработки трития бланкета термоядерного реактора. Заявленное устройство состоит из замкнутого контура пневматической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484545
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4c7e

Способ предотвращения воспламенения, горения и взрыва водородовоздушных смесей

Изобретение относится к обеспечению пожарной безопасности и взрывобезопасности, может быть использовано при получении, хранении, транспортировке водорода, в производствах, связанных с образованием водорода в качестве основного и/или побочного продукта. Способ предотвращения воспламенения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485164
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e64

Высокотемпературный коаксиальный кабельный разъем

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в кабельных соединениях аппаратуры, подвергающейся воздействию повышенных температур. Разъем содержит узел подключения к прибору, промежуточный коаксиальный узел, узел присоединения кабеля, внутренний проводник и внешний проводник,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485650
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.07.2013
№216.012.57cd

Способ формирования цуга воздушных ударных волн и ударная труба для его реализации

Группа изобретений относится к испытательной технике и может быть использована для создания цуга воздушных ударных волн (ВУВ) для исследования воздействия ВУВ на различные объекты. Способ заключается в генерировании перемещающейся по волноводу ударной трубы ударной волны и повторении с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488085
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.08.2013
№216.012.6185

Способ измерения расхода жидкого металла через проточную часть циркуляционного контура

Изобретение относится к области измерительной техники. Способ измерения расхода жидкого металла через проточную часть циркуляционного контура включает измерение электрического сопротивления рабочего канала между токоподводящими шинами при нулевом расходе и рабочей температуре жидкого металла,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490597
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.61e2

Способ регулирования и контроля влажности в герметизированных контейнерах для хранения гигроскопичных материалов

Область использования: область средств регулирования и контроля газовоздушной среды, может быть использовано в системах управления технологическими процессами, в частности, для поддержания стабильной равновесной влажности в герметизированных контейнерах с гигроскопичными материалами....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490690
Дата охранного документа: 20.08.2013
Показаны записи 21-30 из 448.
10.05.2013
№216.012.3e76

Способ навигации движущихся объектов

Изобретение относится к области навигации движущихся объектов (ДО) и может быть использовано при построении различных систем локации, предназначенных для уточнения местоположения любых ДО и управления их движением. Сущность: используют эталонную карту местности. Выбирают в ее пределах реперный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481557
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.05.2013
№216.012.3ea5

Устройство для ограничения интенсивности лазерного излучения

Изобретение относится к области оптической техники, а именно к ограничителям мощности приемников лазерного излучения, и может найти применение для защиты глаз, оптических систем и приемников лазерного излучения от разрушающего действия входного излучения высокой мощности. Устройство для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481604
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.05.2013
№216.012.3eb4

Устройство резервирования

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении надежных вычислительно-управляющих систем. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей, упрощении и повышении надежности устройства резервирования. Такой результат достигается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481619
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.06.2013
№216.012.4806

Способ переработки фосфатного редкоземельного концентрата, выделенного из апатита

Изобретение относится к способам выделения дезактивированных редкоземельных элементов (РЗЭ) при азотно-кислотной переработке апатитового концентрата из азотно-фосфорнокислых растворов. Способ переработки фосфатного редкоземельного концентрата, выделенного из апатита, включает разложение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484018
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.4a15

Система для пневматической транспортировки тритийвоспроизводящих детекторов в канале наработки трития бланкета термоядерного реактора

Изобретение относится к области управляемого ядерного синтеза и может быть применено в системах для пневматической транспортировки тритийвоспроизводящих детекторов в канале наработки трития бланкета термоядерного реактора. Заявленное устройство состоит из замкнутого контура пневматической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484545
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4c7e

Способ предотвращения воспламенения, горения и взрыва водородовоздушных смесей

Изобретение относится к обеспечению пожарной безопасности и взрывобезопасности, может быть использовано при получении, хранении, транспортировке водорода, в производствах, связанных с образованием водорода в качестве основного и/или побочного продукта. Способ предотвращения воспламенения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485164
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e64

Высокотемпературный коаксиальный кабельный разъем

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в кабельных соединениях аппаратуры, подвергающейся воздействию повышенных температур. Разъем содержит узел подключения к прибору, промежуточный коаксиальный узел, узел присоединения кабеля, внутренний проводник и внешний проводник,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485650
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.07.2013
№216.012.57cd

Способ формирования цуга воздушных ударных волн и ударная труба для его реализации

Группа изобретений относится к испытательной технике и может быть использована для создания цуга воздушных ударных волн (ВУВ) для исследования воздействия ВУВ на различные объекты. Способ заключается в генерировании перемещающейся по волноводу ударной трубы ударной волны и повторении с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488085
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.08.2013
№216.012.6185

Способ измерения расхода жидкого металла через проточную часть циркуляционного контура

Изобретение относится к области измерительной техники. Способ измерения расхода жидкого металла через проточную часть циркуляционного контура включает измерение электрического сопротивления рабочего канала между токоподводящими шинами при нулевом расходе и рабочей температуре жидкого металла,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490597
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.61e2

Способ регулирования и контроля влажности в герметизированных контейнерах для хранения гигроскопичных материалов

Область использования: область средств регулирования и контроля газовоздушной среды, может быть использовано в системах управления технологическими процессами, в частности, для поддержания стабильной равновесной влажности в герметизированных контейнерах с гигроскопичными материалами....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490690
Дата охранного документа: 20.08.2013
+ добавить свой РИД