Способ радиолокационного измерения вибрации корпуса морского корабля (судна)

Авторы патента:

Миронов Павел Александрович (RU)

Миронов Александр Федорович (RU)

Гринкевич Александр Петрович (RU)

Краснов Леонид Михайлович (RU)

G01S13/583 - Системы, использующие отражение или вторичное излучение радиоволн, например радарные системы. Аналогичные системы, использующие отражение или вторичное излучение волн, в которых длина волн или тип волн несущественны (с использованием акустических волн G01S 15/00; с использованием электромагнитных волн иных, чем радиоволны G01S 17/00).

G01S11/10 - с использованием эффекта Доплера

G01H9/00 - Измерение механических колебаний или ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых колебаний с использованием средств, чувствительных к излучению, например оптических средств

Владельцы патента RU 2718131:

Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова" Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к области метрологии и может быть использовано для измерения вибрации корпуса морского корабля (судна), находящегося на морской поверхности. Согласно способу при движении морского судна по морской поверхности его корпус зондируют радиоволнами с помощью когерентной РЛС, принимают отраженный сигнал и выделяют из него суммарный доплеровский сигнал, который затем оцифровывают для компьютерной обработки. Из суммарного доплеровского сигнала выделяют доплеровский сигнал качки и вычитают его из суммарного доплеровского сигнала. Устройство для реализации способа содержит импульсно-когерентную РЛС, блок выделения суммарного доплеровского сигнала качки и вибрации корабля, выход которого соединен с блоком фильтрации доплеровского сигнала качки корабля, два аналогово-цифровых преобразователя, выходы которых подключены к входам первого и второго блоков памяти. Выходы блоков памяти соединены с входом блока вычитания, выход которого соединен с входом блока определения параметров вибрации. Технический результат - повышение точности определения параметров вибрации морского корабля (судна). 1 ил.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, а именно к способам измерения с помощью когерентной радиолокационной станции (РЛС) вибрации корпуса любого радиолокационно-контрастного объекта, находящегося на морской поверхности.

Разработки способов дистанционного определения характеристик вибрации актуальны в связи с необходимостью совершенствования техники контроля и эксплуатацией электромеханических устройств, размещенных на судне.

Известно авторское свидетельство [Землянский В.М. Лазерный измеритель вибрации // Авторское свидетельство SU 1221502, МПК G01H 9/00, Опубликовано: 30.03.1986. Бюл. №12.] определения вибрации объекта, в котором используется то, что вибрация модулирует фазу и амплитуду отраженного электромагнитного излучения оптического диапазона. Сходными с признаками заявленного технического решения являются такие признаки аналога: облучение исследуемого объекта, регистрация отраженного сигнала, оценка вибрации по характеристикам отраженного сигнала. Недостатками этого способа являются: сложность и высокая стоимость оборудования; большое энергопотребление; высокие требования к качеству поверхности исследуемого объекта, сильное влияние состояния воздушной среды (влажность, запыленность и т.п.)

Известен способ [2] определения вибрации объекта с помощью ультразвуковой фазометрии. Сходными с признаками заявленного технического решения являются такие признаки аналога: облучение исследуемого объекта, регистрация отраженного сигнала, оценка вибрации по характеристикам отраженного сигнала. Недостатками этого способа являются: низкая разрешающая способность, сильное затухание ультразвука в воздухе, зависимость от состояния воздушной среды, уменьшение точности измерения с ростом частоты вибрации.

Наиболее близким к изобретению по совокупности признаков, и поэтому выбранным в качестве прототипа, является способ радиолокационного измерения вибрации корпуса корабля [Паламарчук В.М., Авраменко Ю.Г., Бойко В.Е. Способ радиолокационного измерения вибрации корпуса судна и устройство для его осуществления // Патент РФ 10 RU 2352909 С1, МПК G01H 9/00, G01S 13/08, Опубликовано: 20,04.2009. Бюл. №11.]. Следующие признаки прототипа совпадают с существенными признаками заявленного изобретения: зондируют вибрирующий объект электромагнитными сигналами, принимают отраженный сигнал и выделяют из него доплеровский сигнал, который затем оцифровывают для его компьютерной обработки и оценки вибрации по характеристикам отраженного сигнала.

Основным недостатком прототипа при определении вибрации движущегося в море судна заключается в следующем: он позволяет проводить измерения с высокой точностью только при отсутствии ветра, что является частным случаем. В общем случае в присутствии ветра судно подвержено вибрации и качке и в отраженном сигнале присутствует суммарный доплеровский сигнал вибрации и качки корабля (судна). В данном случае доплеровский сигнал качки корабля (судна) является большой помехой при измерении его параметров вибрации.

В основу изобретения поставлена задача повышения точности измерений вибрации за счет учета качки судна.

Поставленная задача решается тем, что в способе радиолокационного измерения вибрации корпуса морского судна, корпус зондируют с помощью РЛС, принимают отраженный сигнал и выделяют из него суммарный доплеровский сигнал, который затем оцифровывают для его компьютерной обработки. Новым является то, что из суммарного доплеровского сигнала выделяют доплеровский сигнал качки и вычитают его из суммарного доплеровского сигнала.

Способ осуществляют следующим образом.

На берегу или другом стабилизированном основании (например, буровая или океанографическая платформа) устанавливается когерентная РЛС, которая облучает судно. Из отраженного сигнала выделяется суммарный доплеровский сигнал вибрации и качки, оцифровывают его и вводят в компьютер. Одновременно из суммарного доплеровского сигнала выделяют путем фильтрации доплеровский сигнал качки, который также оцифровывают и вводят в компьютер. Затем из суммарного доплеровского сигнала вычитают доплеровский сигнал качки. Полученный сигнал используют для определения вибрации корпуса судна.

Определение параметров вибрации корабля (судна) осуществляется в последовательности, представленной на обобщенной схеме.

Источники информации

1. Землянский В.М. Лазерный измеритель вибрации // Авторское свидетельство SU 1221502, МПК G01H 9/00, Опубликовано: 30.03.1986. Бюл. №12.

2. Волковец А.И. Руденко Д.Ф., Гусинский А.В., Кострикин A.M. Радиоволновой бесконтактный метод измерения параметров движения и вибрации // Доклады БГУИР, 2007. - №4 (20). - С. 58-64.

3. Паламарчук В.М., Авраменко Ю.Г., Бойко В.Е. Способ радиолокационного измерения вибрации корпуса судна и устройство для его осуществления // Патент РФ 10 RU 2352909 С1, МПК G01H 9/00, G01S 13/08, Опубликовано: 20.04.2009. Бюл. №11. (Прототип).

Способ радиолокационного измерения вибрации корпуса морского корабля (судна), состоящий в зондировании корпуса корабля (судна) когерентной РЛС, приеме отраженного сигнала, выделении из него доплеровского сигнала, который оцифровывается и записывается в компьютер для дальнейшей обработки, отличающийся тем, что путем фильтрации выделенного доплеровского сигнала получают доплеровский сигнал качки, который вычитают из ранее записанного доплеровского сигнала.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в наземных системах обзорной радиолокации. Достигаемый технический результат - определение значений дальностей, угловых координат, модулей скоростей движения авиационно-космических объектов (АКО), их пространственных курсовых углов, углов пикирования или кабрирования и траекторий движения.

Способ измерения угла места воздушного объекта в метровом диапазоне электромагнитных волн // 2717823

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано при измерении угла места (УМ) воздушного объекта в метровом диапазоне электромагнитных волн.

Устройство для контроля и диагностики ацп радиолокатора // 2717316

Изобретение относится к радиотехнике, радиолокации и вычислительной технике и может быть использовано в стендовой аппаратуре для настройки, контроля и диагностики аналого-цифрового преобразователя (АЦП) радиолокатора, а также при предъявлении блока АЦП ОТК и представителям заказчика.

Способ определения дальности до поверхности земли // 2717233

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при построении различных радиолокационных систем, предназначенных для определения дальности от движущегося объекта до поверхности земли, использующих принцип отражения радиоволн.

Способ и система многоцелевого сопровождения в двухпозиционных радиолокационных системах // 2716495

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано при разработке перспективных многопозиционных радиолокационных систем и их модернизации. Достигаемый технический результат - повышение достоверности и точности отождествления воздушных объектов в режиме многоцелевого сопровождения для двухпозиционных радиолокационных систем.

Способ пространственной локализации радиоизлучающих объектов // 2716145

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в однопозиционных системах скрытного контроля наземного, морского и воздушного пространства, осуществляющих траекторное сопровождение подвижных объектов по прямым радиосигналам их бортовых радиопередатчиков и копиям этих радиосигналов, отраженным посторонними отражателями в виде естественных неоднородностей рельефа местности или стационарных и подвижных объектов искусственного происхождения.

Способ определения видов радиолокационных сигналов в автокорреляционном приемнике // 2716017

Изобретение относится к области радиотехники, в частности, к способам и технике радиотехнического мониторинга источников радиоизлучений. Технический результат выражается в расширении видов радиолокационных сигналов, контролируемых в ходе радиотехнического мониторинга.

Способ дистанционного обнаружения и сопровождения радиомолчащих объектов // 2716006

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах контроля наземного, морского и воздушного пространства с использованием прямых и рассеянных объектами радиосигналов, излучаемых множеством неконтролируемых и контролируемых передатчиков радиоэлектронных систем различного назначения.

Способ измерения начальной скорости снаряда // 2715994

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения начальной скорости снаряда, являющейся одной из важнейших баллистических характеристик оружия, оказывающей влияние на его боевые свойства.

Устройство измерения составляющих вектора путевой скорости // 2715740

Изобретение может быть использовано в бортовых навигационных системах. Достигаемый технический результат - повышение надежности и безопасности пилотирования летательного аппарата.

Способ пространственной локализации радиоизлучающих объектов // 2716145

Способ пассивной однопозиционной угломерно-доплеровской локации перемещающихся в пространстве радиоизлучающих объектов // 2699552

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться в системах пассивной радиолокации и радиотехнического наблюдения для однопозиционного определения скоростей, координат и траекторий перемещающихся в пространстве радиоизлучающих объектов (РИО).

Устройство и способ для управления торможением во время столкновений // 2695031

Группа изобретений относится к устройству и способу для управления торможением, предназначенным для автоматического включения тормоза до столкновения и после столкновения.

Способ определения параметров движения и траекторий воздушных объектов при полуактивной бистатической радиолокации // 2687240

Изобретение относится к области радиотехники и может применяться в системах трехкоординатной полуактивной радиолокации с использованием, в качестве сигналов подсвета, излучений радиоэлектронных систем различного назначения, в частности сигналов цифрового телевизионного вещания стандарта DVB-T2, для определения координат, скоростей и траекторий перемещающихся в пространстве воздушных объектов (ВО), в том числе маловысотных.

Способ обзорной пассивной однопозиционной моноимпульсной трёхкоординатной угломерно-разностно-доплеровской локации перемещающихся в пространстве радиоизлучающих объектов // 2661357

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться в системах обзорной пассивной радиолокации и радиотехнического наблюдения для однопозиционного высокоточного определения скоростей, координат и траекторий перемещающихся в пространстве радиоизлучающих объектов (РИО).

Способ определения координат источника радиоизлучения // 2642846

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к пассивным системам радиоконтроля, и, в частности, может быть использовано для высокоточного определения с помощью летательных аппаратов координат источников радиоизлучений (ИРИ), излучающих непрерывные или квазинепрерывные сигналы.

Способ пассивной однопозиционной угломерно-разностно-доплеровской локации перемещающегося в пространстве радиоизлучающего объекта и радиолокационная система для реализации этого способа // 2617830

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться в системах пассивной радиолокации, радиопеленгации и радиотехнического наблюдения для однопозиционного определения направления и скорости движения в пространстве радиоизлучающих объектов (РИО), селекции их по скорости, а также определения местоположения и траекторий движения.

Способ формирования команды срабатывания доплеровского взрывателя // 2603862

Изобретение относится к боеприпасам, а именно к способам формирования команды срабатывания доплеровского взрывателя в условиях воздействия пассивных помех. Способ предусматривает излучение зондирующих радиоимпульсов, прием и усиление отраженных радиоимпульсов, выделение сигнала доплеровской частоты, соответствующей скорости движения цели, срабатывание взрывателя при превышении доплеровским сигналом порогового значения.

Способ формирования команды срабатывания радиовзрывателя // 2603687

Изобретение относится к боеприпасам, а именно к способам формирования команды срабатывания доплеровского взрывателя. Способ предусматривает излучение зондирующих радиоимпульсов, прием и усиление отраженных радиоимпульсов, выделение сигнала первой доплеровской частоты F1, соответствующей скорости движения цели, срабатывание радиовзрывателя при превышении доплеровским сигналом порогового значения.

Устройство и способ для многосекторной оценки скорости и доплеровского сдвига подвижной станции систем синхронной связи // 2451949

Способ измерения параметров вибрации объекта // 2713097

Изобретение относится к измерительной технике. Заявленный способ измерения параметров вибрации объекта включает закрепление на объекте тест-объекта и регистрацию изображения тест-объекта с вибрационным размытием с использованием в качестве тест-объекта миры, у которой параллельные парные штрихи группы расположены на расстоянии, равном удвоенной ширине штриха, а ширина штриха уменьшается от группы штрихов с низкой пространственной частотой к группе штрихов с высокой пространственной частотой.