Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАПРАВЛЕННОСТИ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ - Патент РФ 2029314
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАПРАВЛЕННОСТИ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАПРАВЛЕННОСТИ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАПРАВЛЕННОСТИ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для определения характеристики направленности гидроакустических средств измерений в условиях натурального водоема. Сущность изобретения заключается в том, что гидроакустический излучатель с известной характеристикой направленности Kи(α) перемещают прямолинейно в окрестности исследуемой гидроакустической антенны и измеряют одновременно выходной сигнал антенны UL и значения дистанций L между излучателем и антенной. При этом характеристику направленности антенны K (α) определяют из соотношений: где Uт - напряжение на выходе гидроакустической антенны в момент нахождения ее на траверзном расстоянии Lт от излучателя. Достигаемый при реализации способа технический результат заключается в повышении точности определения характеристики направленности гидроакустической антенны. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2029314
Класс(ы) патента: G01S3/80
Номер заявки: 5062259/28
Дата подачи заявки: 15.09.1992
Дата публикации: 20.02.1995
Заявитель(и): Научно-производственное объединение "Всесоюзный научно- исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений"
Автор(ы): Аббясов З.; Власов Ю.Н.; Толстоухов А.Д.
Патентообладатель(и): Научно-производственное объединение "Всесоюзный научно- исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений"
Описание изобретения: Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для определения характеристик направленности гидроакустических антенн.
Известен лабораторный способ определения характеристики направленности гидроакустической антенны, заключающийся в облучении последней под различными углами с помощью гидроакустического излучателя с известной характеристикой направленности Ки ( α) и одновременном измерении величин угла α и напряжения U1 на выходе антенны и определении характеристики направленности исследуемой гидроакустической антенны по результатам проведенных измерений [1].
Согласно аналога гидроакустический излучатель последовательно перемещают в различные точки окружности, в центре которой располагают исследуемое гидроакустическое средство.
Недостатком аналога является ограниченность его применения случаем лабораторных испытаний гидроакустической антенны.
Известен способ определения характеристики направленности гидроакустической антенны в натурных условиях, заключающийся в том, что производят буксировку гидроакустического излучателя с известной характеристикой направленности Ки ( α) вдоль прямолинейной траектории в рабочем пространстве гидроакустической антенны, измеряют расстояние L от гидроакустического излучателя до антенны и выходное напряжение ULгидроакустической антенны, по значениям которых определяют угол α облучения антенны и ее характеристику направленности К (α ) [2].
Недостатком прототипа являются погрешности в определении характеристики направленности гидроакустической антенны, вызванные тем, что расстояние L и выходное напряжение антенны UL измеряются в различные времена, т.е. в прототипе не учитывается изменение выходного сигнала антенны UL с изменением расстояния, которое принимается во внимание только для определения угла облучения антенны.
Кроме того, в прототипе не учитывается пространственный характер характеристики направленности гидроакустической антенны.
Техническим результатом, получаемым при осуществлении изобретения, является повышение точности определения характеристики направленности гидроакустической антенны в натурных условиях.
Это достигается тем, что в известном способе определения характеристики направленности гидроакустической антенны, заключающемся в том, что производят буксировку гидроакустического излучателя с известной характеристикой направленности Ки ( α) вдоль прямолинейной траектории в рабочем пространстве гидроакустической антенны, измеряют расстояние L от гидроакустического излучателя до антенны и выходное напряжение ULгидроакустической антенны, по значениям которых определяют угол α облучения антенны и ее характеристику направленности К ( α), измерение расстояния L и выходного напряжения UL производят одновременно, а характеристику направленности гидроакустической антенны определяют из следующих соотношений:
K(α) = Kи(α); α=arcos (1)
Kи(α) = где Uт - выходное напряжение гидроакустической антенны в момент ее нахождения на траверзном расстоянии Lт от излучателя; Р(α ) - уровень звукового давления, создаваемого излучателем на расстоянии 1 м под углом α к направлению траверза; Р(αт ) - уровень звукового давления в направлении траверза.
Буксировку гидроакустического излучателя осуществляют с равномерной скоростью, а измерение расстояния L - путем измерения времени перемещения излучателя. При этом используют гидроакустический излучатель с равномерной характеристикой направленности.
На фиг.1 представлена схема реализации способа в натурных условиях; на фиг.2 - диаграмма для пояснения работы способа; на фиг.3 - пример диаграммы направленности гидроакустической антенны, полученной данным способом.
Испытуемая гидроакустическая антенна 1, состоящая из линейки измерительных гидрофонов 2 (фиг.1) расположена, например, на дне 3 водоема 4. Такая антенна предназначена для измерений гидроакустических сигналов в верхней полусфере водной среды, при этом выход антенны 1 соединен кабелем 5 с соответствующей обрабатывающей и регистрирующей аппаратурой 6, расположенной по берегу 7 водоема 4 или в другом любом месте (буе, плавущей станции, на судне и т.п.).
Имеется гидроакустический излучатель 8 с известной, в частном случае с равномерной характеристикой направленности, расположенный на носителе 9, соединенном с судном 10, буксирующим кабель-тросом 11.
На носителе 9 рядом с излучателем 8 расположена система 12 измерения дистанций (СИД), передающая часть которой расположена на носителе 9, а приемная - на береговой аппаратуре 6.
Береговая аппаратура содержит блоки усиления и обработки сигналов от гидроакустической антенны и блоки обработки гидроакустической информации по алгоритму [1].
При воздействии на гидрофоны 2 гидроакустической антенны 1 давления Р( α) излучателя 8 на выходе антенны появляется напряжение UL, эффективное значение которого равно
UL = Kт·Kc·KF (2) где L - измеренная СИД дистанция;
γ - чувствительность гидроакустической антенны;
Кт - коэффициент передачи измерительного тракта;
Кс - коэффициент передачи среды;
КF - коэффициент влияния размеров конструкций подводного измерительного устройства из-за искажения измеряемого поля вследствие дифракционных явлений.
Когда излучатель 8 расположен на траверзном расстоянии Lт от гидроакустической антенны (фиг.2), то уравнение (2) примет вид
Uт = KтKсKF (3)
Поделив уравнение (2) на уравнение (3) с учетом характеристики направленности Ки (α ) излучателя 8 получим уравнение (1) для характеристики направленности гидроакустической антенны.
При этом уравнение для угла α легко получить из диаграммы, представленной на фиг.2.
Способ реализуется следующим образом. Гидроакустический излучатель 8, расположенный на носителе 9, направляется последовательно вдоль, поперек, справа и слева от гидроакустической антенны в зависимости от того в какой плоскости требуется определить характеристику направленности гидроакустической измерительной антенны измерительного средства. Акустические волны, достигая гидрофонов 2 антенны 1, вызывают появление на ее выходе сигнала UL, величина которого зависит от угла падения акустических волн и расстояния L от излучателя до антенны. (Расстояние L много больше размеров антенны).
Принятый сигнал по кабелю 5 направляется на береговую обрабатывающую и регистрирующую аппаратуру 6. Одновременно с помощью СИД 12 измеряется дистанция L, которая также регистрируется в береговой аппаратуре.
По полученным данным затем определяют траверзное расстояние Lт и значение напряжения Uт на выходе гидроакустической антенны в момент ее расположения на траверзном расстоянии от излучателя, а также угол α.
С учетом характеристики направленности излучателя Ки (α ) по формуле (1) находят характеристику направленности гидроакустической антенны.
Расчеты упрощаются для случая равномерной характеристики направленности, когда Ки ( α) = 1 при любом α.
В частном случае излучатель можно буксировать с равномерной скоростью V. Тогда дистанции L и Lт можно определить измеряя время t движения носителя.
Формула изобретения: 1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАПРАВЛЕННОСТИ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ, заключающийся в том, что производят буксировку гидроакустического излучателя с известной характеристикой направленности Kи(α) вдоль прямолинейной траектории в рабочем пространстве гидроакустической антенны, измеряют расстояние L от гидроакустического излучателя до антенны и выходное напряжение UL гидроакустической антенны, по значениям которых определяют угол α облучения антенны и ее характеристику направленности K(α) отличающийся тем, что измерение расстояния L и выходного напряжения UL производят одновременно, а характеристику направленности K(α) гидроакустической антенны определяют из следующих соотношений:

где Uт - выходное напряжение гидроакустической антенны в момент ее нахождения на траверзном расстоянии Lт от излучателя;
P(α) - уровень звукового давления, создаваемого излучателем на расстоянии 1 м под углом α к направлению траверза;
P(αT) - уровень звукового давления в направлении траверза.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что буксировку гидроакустического излучателя осуществляют с равномерной скоростью, а измерение расстояния L осуществляют путем измерения времени перемещения излучателя.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют гидроакустический излучатель с равномерной характеристикой направленности.