Устройство подвеса объекта при измерении его эпр

 

Использование: для измерения эффективной площади рассеяния (ЭПР) объектов импульсными радиолокационными измерительными установками на наземном комплексе открытого типа с мягкой системой подвески из диэлектрических шнуров. Сущность изобретения: в устройство подвеса объекта 10 при измерении его ЭПР введен дополнительный механизм вращения объекта 10, выполненный в виде вертлюга 6, закрепленного на несущем тросе 2 и помещенного в металлическую капсулу малоотражающей оживальной формы. Объект 10 подвешен к вертлюгу посредством наклонных ветвей 4 и соединен оттяжками 5 с наземным механизмом вращения 3. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано для измерений эффективной площади рассеяния (ЭПР) объектов импульсными радиолокационными установками на наземных комплексах открытого типа с мягкой подвеской из диэлектрических шнуров (или лент).

Известно устройство для подвеса малоотражающих объектов при измерении ЭПР, содержащее подъемно-поворотное устройство, выполненное в виде механизма вращения, установленного над объектом, и опоры в виде подвески из капроновых нитей. Устройство подвеса состоит из наклонных ветвей, прикрепленных с одной стороны к объекту, а с другой к механизму вращения. Малое отражение радиоволн от опоры обусловлено тем, что нити берутся как можно тоньше и натягиваются под углом к электрическому вектору падающего поля.

Однако такое устройство не обеспечивает достаточную механическую устойчивость объекта в измерительном поле. Это приводит к снижению точности измерений ЭПР в связи с ошибками угловой привязки объекта.

Прототипом изобретения является устройство подвеса для измерения ЭПР объектов с большими весовыми (от нескольких сот килограмм до 2-х тонн) и габаритными (длиной свыше 2 м) характеристиками, содержащее подъемно-поворотное устройство, выполненное в виде мачт с несущим тросом, подвеску из диэлектрических шнуров, которая включает вертикальное звено, две наклонные ветви и оттяжки, и наземный механизм вращения. Вращение объекта и его механическая устойчивость обеспечиваются за счет оттяжек от установленного на земле механизма вращения. Оттяжки с одной стороны прикреплены к наземному механизму вращения, а с другой к объекту. Вертикальное звено подвески выступает в роли скручиваемого элемента и присоединено к неподвижному несущему тросу и к двум скрепленным вместе вращающимся наклонным ветвям, которые в свою очередь закреплены на объекте.

Недостатком прототипа является снижение точности измерений ЭПР малоотражающих ( σ_о < 0,01 м²) объектов вследствие существенного влияния фоновых отражений от вертикального звена, которые зависят от точности центровки объекта (точности нахождения центра тяжести объекта над центром механизма вращения), направления и силы ветра и т.д. Отражение от вертикального звена может присутствовать в любых секторах локации, в том числе и наиболее важных ( Δ Θ_о 0± 45^о), где Θ 0^о локация объекта вдоль оси, в которых сигнал от объекта минимален. Кроме того, вертикальное звено при вращении скручивается, что приводит не к зеркальному, как у наклонных ветвей, а к диффузному механизму отражения радиоволн от вертикального звена в широком секторе углов локации.

Целью изобретения является повышение точности измерений ЭПР малоотражающих крупногабаритных объектов путем устранения фоновых отражений от вертикального звена, а также уменьшение поперечного сечения наклонных ветвей и соответственно снижение фоновых отражений от наклонных ветвей за счет равномерного распределения нагрузок между наклонными ветвями и повышения прочностных характеристик подвеса.

Цель достигается тем, что в предлагаемое устройство, содержащее опорные мачты с несущим тросом и подвеску из диэлектрических шнуров, которая включает две наклонные ветви и оттяжки, соединяющие объект с наземным механизмом вращения, введен дополнительный механизм вращения, выполненный в виде вертлюга. Причем вертлюг закреплен на несущем тросе, а наклонные ветви одним концом подвешены к вертлюгу, а другим к объекту измерений, к которому прикреплены четыре оттяжки, соединенные с наземным механизмом вращения.

Вертлюг выполнен из неподвижной и подвижной частей, соединенных посредством шарнира или подшипника качения и размещен в капсуле овальной формы, закрепленной на неподвижной части, которая закреплена на несущем тросе.

На фиг. 1 показано устройство подвеса объекта при измерении его ЭПР; на фиг.2 схема установки вертлюга в малоотражающей капсуле.

Предлагаемое устройство содержит опорные мачты 1 с несущим тросом 2, наземный механизм вращения 3, подвеску из диэлектрических шнуров, которая включает две наклонные ветви 4, четыре оттяжки 5, причем наклонные ветви 4 подвешены к вертлюгу 6, который закреплен на несущем тросе 2. Вертлюг 6 состоит из подвижной 7 и неподвижной 8 частей, соединенных шарнирно (или через подшипник качения) и размещенных в малоотражающей капсуле 9.

Устранение возможных незначительных отражений от вертлюга достигается двумя путями: специальным пространственным размещением его значительно выше объекта измерений и главного лепестка диаграммы направленности измерительных установок (непосредственно на несущем тросе вне зоны измерений) и экранированием металлической капсулой (оболочкой) малоотражающей формы.

Описываемое устройство работает следующим образом.

Измерения производят за один этап. Две скрепленные с одного конца наклонные ветви 4, присоединяют к вертлюгу 6, а с другого конца к объекту измерений 10. К неподвижной части 8 вертлюга 6, закрепленной на тросе 2, прикрепляют малоотражающую капсулу 9, ориентируя ее вершиной на измерительные установки. Эта капсула выполняет роль экрана.

Несущий трос 2, ориентированный для уменьшения отражений по касательной к направлению локации, вместе с вертлюгом 6 поднимают на такую высоту, для которой спад диаграммы направленности измерительных установок превышает 20 дБ. Через оттяжки 5, соединяющие объект 10 с механизмом вращения 3, осуществляют вращение объекта и измеряют его ЭПР в зависимости от угла локации Θ. При этом вращательный момент от наземного механизма вращения через линию связи оттяжки объект измерений наклонные ветви передаются на подвижную 7 (вращающуюся) часть вертлюга 6, которая вращается за счет имеющегося шарнирного (или через подшипник) соединения с неподвижной 8 частью вертлюга 6. Капсула 9 при вращении объекта 10 остается неподвижной.

В предлагаемом устройстве отражение от наклонных ветвей 4 появляется, например, для объектов длиной 4 м (длина определяет максимальное расстояние между наклонными ветвями), в секторах углов локации 60 ±10^о, 120 ±10^о, 240 ±10^о, 300 ±10^о. При этом диаграмма обратного отражения в секторе углов локации 0 ±45^о определяется отражением от объекта измерений, а существенно малым отражением от наклонных ветвей при касательных углах можно пренебречь, что позволяет определить ЭПР малоотражающих объектов в носовых секторах углов локации 0 ±45^о.

Одновременно амплитуда лепестков диаграммы обратного отражения, определяющих остаточный фон при отражении от наклонных ветвей, становится меньше (в 1,24 раза от каждой ветви) по сравнению с прототипом, вследствие снижения сечения шнуров в 1,2 раза. Этот положительный эффект достигается за счет повышения прочности данной схемы подвески и уменьшения угла разлета (S), наклонных ветвей в соответствии с формулой прочности P cos (S/2) где Р нагрузка на одну ветвь системы подвески; М масса поднимаемого груза; N число наклонных ветвей; S/2 угол между вертикальной осью и наклонной ветвью.

Влияние оттяжек проявляется в том случае, когда локация осуществляется по нормали к их оси.

Предлагаемое устройство подвеса объектов обеспечивает повышение соотношения сигнал-фон (6-12 дБ) в носовых секторах углов локации 0 + 45^о для малоотражающего объекта, имеющего величину ЭПР порядка 0,01.0,001 м². По сравнению с прототипом точность измерений ЭПР малоотражающих объектов возросла на 40-50% в секторе углов локации 0 ±20^о и на 30-40% в секторе углов локации 0 ±60^о за счет исключения вертикального звена и скручивания наклонных ветвей.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ПОДВЕСА ОБЪЕКТА ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ЕГО ЭПР, содержащее опорные мачты с несущим тросом и подвеску из диэлектрических шнуров, включающую две наклонные ветви для подвешивания объекта и оттяжки для соединения объекта с наземным механизмом вращения, отличающееся тем, что в него введен дополнительный механизм вращения, выполненный в виде вертлюга, который закреплен на несущем тросе, две наклонные ветви подвешены к вертлюгу, а число оттяжек равно четырем.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вертлюг выполнен из неподвижной и подвижной частей, соединенных посредством шарнира или подшипника качения, и размещен в малоотражающей капсуле оживальной формы, закрепленной на неподвижной части, которая закреплена на несущем тросе.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2