Маневренный стенд для измерения и настройки магнитного поля объектов морской техники

Авторы патента:

Вишневский Александр Михайлович (RU)

Фомичев Михаил Васильевич (RU)

Новиков Дмитрий Олегович (RU)

Дмитриев Павел Дмитриевич (RU)

Хохлов Александр Николаевич (RU)

Елистратов Антон Вадимович (RU)

B63G9/06 - размагничивание кораблей (размагничивание вообще H01F 13/00)

Владельцы патента RU 2789914:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" (RU)

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим снижение магнитного поля объектов морской техники. Маневренный стенд для измерения и настройки магнитного поля объектов морской техники содержит устанавливаемые на объекте морской техники надводный модуль устройства определения координат и надводный модуль управления движением телеуправляемого необитаемого подводного аппарата и приема данных измерения, соединенные надводным соединительным кабелем. Надводный модуль устройства определения координат соединен с размещенным под водой приемным модулем устройства определения координат. Надводный модуль управления движением телеуправляемого необитаемого подводного аппарата и приема данных измерения соединен посредством подводного соединительного кабеля с телеуправляемым необитаемым подводным аппаратом, выполнен с возможностью перемещения под водой по сетке точек измерения под неподвижно стоящим объектом измерений. Телеуправляемый необитаемый подводный аппарат содержит измерительные датчики магнитного поля и излучающий модуль устройства определения координат. Достигается повышение точности измерения магнитного поля объекта морской техники на мобильном стенде, а также повышение качества настройки его магнитного поля до требуемого значения. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим снижение магнитного поля объектов морской техники, и может быть использовано для судов, предназначенных для геомагнитной съемки в районах, где отсутствуют стационарные магнитные стенды.

Известны маневренные стенды для измерения и настройки магнитного поля надводного (подводного) объекта указанные в публикации «Развитие стендов для контроля магнитного состояния кораблей», Труды второй международной конференции по судостроению - ISC 98, С-Пб, 1998 г. В.И. Большаков, В.А. Нарчев, В.В. Нестеров, Ю.П. Обоишев, СП. Сазонов, Н.М. Семенов

Для измерения магнитного поля таких судов и его настройки в заданном районе акватории на грунте оперативно устанавливается маневренный стенд.

При этом используется вспомогательное судно, обеспечивающее доставку маневренного стенда и его установку на грунте.

Установив датчики магнитного поля, вспомогательное судно удаляется на расстояние, обеспечивающее незначительное влияние его собственного магнитного поля на результаты измерений поля контролируемого судна.

Недостатками известных технических решений является недостаточная точность измерения магнитного поля объекта на мобильных стендах подобного типа из-за отсутствия средств координатной привязки местоположения датчиков магнитного поля, установленных на грунте, к объекту измерения, что приводит к неточности измерения магнитного поля объекта морской техники.

Известен маневренный стенд для измерения и настройки магнитного поля надводного (подводного) объекта, указанный в патенте РФ №2551412 от 30.12.2013 (М.В. Фомичев, О.Е. Мендельсон, Д.А. Майоров «Маневренный стенд для измерения и настройки магнитного поля надводного (подводного) объекта») - принятый за прототип.

В известном техническом решении указан маневренный стенд, оперативно устанавливаемый в необорудованном районе акватории для измерения и настройки магнитного поля объектов морской техники, содержащий опускаемую со вспомогательного судна на грунт платформу, которая доставляется этим судном в заданный район акватории и устанавливается на грунте в требуемом положении с помощью дистанционно управляемых домкратов.

На этой платформе расположена поворачиваемая на задаваемый угол балка с установленными на ней измерительными датчиками магнитного поля и устройствами, которые позволяют определять координаты датчиков и передавать сигналы от установленных устройств на стенд или объект.

Точность измерений, производимых на мобильном стенде, в значительной степени зависит от точности определения взаиморасположения датчиков и контролируемого объекта морской техники в моменты осуществления измерений, при проходе объекта над измерительными датчиками.

Координаты объекта и его пространственное расположение определяются с помощью аппаратуры спутниковой навигации, установленной на этом объекте.

Координаты каждого из датчиков магнитного поля мобильного стенда определяются с учетом места установки платформы на грунте и места их размещения на этой платформе.

Положение балки определяется по лучам лазерных излучателей после установки платформы на грунте и уточняется сигналами, поступающими от датчиков углового поворота балки.

В процессе измерения и настройки магнитного поля контролируемого объекта, производимых в течение достаточно длительного времени, под влиянием воздействия различных факторов, главным из которых является мощное гидродинамическое давление на платформу с измерительными датчиками, создаваемое движущимся судном, пространственное положение платформы может непредсказуемо измениться, что будет является причиной возникновения дополнительной погрешности, снижающей точность измерений.

Существенным недостатком прототипа является то, что имеющаяся возможность уточнения местоположения платформы после каждого прохода судна приводит к значительному увеличению трудоемкости работ, снижению точности расчета магнитного поля объекта морской техники и, как следствие, ухудшению качества настройки его требуемого значения.

Задачей изобретения является повышение точности измерения магнитного поля объекта морской техники на мобильном стенде за счет снижения дополнительной погрешности, вызванной неточностью определения взаиморасположения измеряемого объекта и датчиков магнитного поля, а также снижение трудоемкости проведения измерений и повышение качества настройки его требуемого значения.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в маневренном стенде для измерения и настройки магнитного поля объектов морской техники, предусмотрены следующие отличия, а именно, дополнительно введены:

- телеуправляемый необитаемый подводный аппарат с установленными на нем измерительными датчиками магнитного поля, перемещающийся по сетке точек измерения под неподвижно стоящим объектом измерений;

- приемный, излучающий и надводный модули устройства определения координат;

надводный модуль управления движением телеуправляемого необитаемого подводного аппарата и приема данных измерения;

- подводный и надводный соединительные кабели.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематически представлены:

1 - сетка точек измерения

2 - телеуправляемый необитаемый подводный аппарат;

3 - измерительные датчики магнитного поля;

4 - приемный модуль устройства определения координат;

5 - излучающий модуль устройства определения координат;

6 - надводный модуль устройства определения координат;

7 - надводный модуль управления движением телеуправляемого необитаемого подводного аппарата и приема данных измерения;

8 - объект морской техники;

9 - подводный соединительный кабель;

10 - надводный соединительный кабель.

Маневренный стенд для измерения и настройки магнитного поля объектов морской техники расположен на исследуемом объекте (измерений) морской техники (8) и содержит телеуправляемый необитаемый подводный аппарат (2), на котором установлены измерительные датчики (3) магнитного поля, устройство определения координат, рассчитывающее координаты местоположения подводного аппарата (2) относительно объекта измерений (8) и содержащее установленный на подводном аппарате (2) излучающий модуль (5) устройства определения координат, приемный модуль (4) устройства определения координат, надводный модуль (6) устройства определения координат, соединенный надводным соединительным кабелем (10) с надводным модулем (7) управления движением телеуправляемого необитаемого подводного аппарата и приема данных измерений. Связь модуля (7) с подводным аппаратом (2) осуществляется по подводному соединительному кабелю (9).

Последовательность действий по измерению и настройке магнитного поля объекта измерений заключается в следующем.

Исследуемый объект измерений (8), оборудованный размагничивающим устройством (на чертеже не показано), устанавливается на швартовные бочки (на чертеже не показано) в акватории обеспечивающей минимально возможные перемещения объекта измерений (8) за счет ветра и подводных течений.

С исследуемого объекта измерений (8) в воду опускаются приемный модуль (4) и подводный аппарат (2).

До начала измерений магнитного поля исследуемого объекта измерений (8), подводный аппарат (2) передает сигналы о своем местоположении через излучающее устройство (5) на приемные устройства (4) передающие в свою очередь сигналы на надводный модуль (6), который определяет местоположение подводного аппарата (2) относительно объекта измерений (8).

Надводный модуль (6) на основании полученных данных формирует сигналы управления, несущие информацию о пространственном положении подводного аппарата (2) относительно объекта измерений (8) и передает их по надводному соединительному кабелю (10) на надводный модуль (7), который, в свою очередь, формирует и через подводный соединительный кабель (9) передает на подводный аппарат (2) программу его движения по сетке точек измерения (1), которая заранее задается проектантами корабля.

В каждой из точек (1) подводный аппарат (2) зависает и, с помощью измерительных датчиков (3) магнитного поля, проводит измерение составляющих магнитного поля объекта морской техники (8). Таким образом, формируется пакет данных с информацией о величине магнитного поля объекта морской техники (8), что дает возможность рассчитать величины токов компенсационных обмоток бортового размагничивающего устройства (на чертеже не показано), установка которых приведет к возникновению противоположно направленного компенсационного магнитного поля, что приведет к снижению первоначального магнитного поля объекта морской техники (8) до требуемого значения.

Таким образом, за счет исключения гидродинамического воздействия проходящего объекта на положение датчиков магнитного поля, а также возможности корректировки изменений положения телеуправляемого необитаемого подводного аппарата относительно, привязанной к объекту морской техники, сетки точек измерения, возникающих из-за перемещений объекта морской техники, обусловленных ветром и подводными течениями, повышается точность измерений магнитного поля объекта морской техники на мобильном стенде, и, как следствие, повышается качество настройки магнитного поля объекта морской техники до требуемого значения.

За счет использования предлагаемого технического решения значительно снижается трудоемкость работ, что выгодно отличает его от прототипа.

Маневренный стенд для измерения и настройки магнитного поля объектов морской техники, содержащий устанавливаемые на объекте морской техники надводный модуль устройства определения координат и надводный модуль управления движением телеуправляемого необитаемого подводного аппарата и приема данных измерения, соединенные надводным соединительным кабелем, при этом надводный модуль устройства определения координат соединен с размещенным под водой приемным модулем устройства определения координат, а надводный модуль управления движением телеуправляемого необитаемого подводного аппарата и приема данных измерения соединен посредством подводного соединительного кабеля с телеуправляемым необитаемым подводным аппаратом, выполнен с возможностью перемещения под водой по сетке точек измерения под неподвижно стоящим объектом измерений, при этом телеуправляемый необитаемый подводный аппарат содержит измерительные датчики магнитного поля и излучающий модуль устройства определения координат.

Изобретение относится к области размагничивания корабля. Способ автоматического размагничивания корабля заключается в том, что определяют токи компенсации в секциях компенсационных обмоток (КО) размагничивающего устройства (РУ), измеряют и запоминают начальные значения токов во всех секциях обмоток РУ, обеспечившие компенсацию трех составляющих исходного магнитного момента корабля, и начальные значения трех составляющих индукции.

Способ защиты судов от неконтактных магнитных мин // 2729009

Изобретение относится к области судостроения, в частности к защите судов от неконтактных магнитных мин. Предложен способ защиты судов от неконтактных магнитных мин, включающий выполнение корпусов судов из полимерных композитных материалов и снижение внешних результирующих индуктивности магнитного поля судна, распространяющихся в водную среду, при этом между источниками магнитного поля и подводной частью корпуса судна формируют барьер из вещества с высокой магнитной проницаемостью и/или под нижней частью основных источников магнитных полей размещают поддоны ванно-образной формы из материала с высокой магнитной проницаемостью.

Способ автоматического размагничивания кораблей // 2703765

Изобретение относится к области размагничивания корабля для защиты от магнитных мин и магнитных средств его обнаружения. Для автоматического размагничивания корабля включают определение токов размагничивающих обмоток по результатам измерений магнитной индукции бортовыми трехкомпонентными магнитометрами, постоянных размагничивающих обмоток по магнитной индукции, а также индукции МПЗ в системе координат корабля.

Источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей // 2669761

Изобретение относится к области размагничивания кораблей. Источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей содержит неуправляемый трехфазный источник питания переменного тока, зарядное устройство, емкостной накопитель энергии, датчик напряжения, мостовой коммутатор, датчик тока, обмотку размагничивания, устройство формирования импульсной последовательности и устройство задания параметров импульсной последовательности.

Автоматический регулятор магнитного поля подводного или надводного объекта // 2658241

Автоматический регулятор магнитного поля подводного или надводного объекта содержит блок приема сигналов от навигационного комплекса, датчиков магнитного поля Земли или датчиков магнитного поля объекта, блок формирования алгоритма управления системы автоматического управления магнитным полем объекта, блоки управления компенсаторами магнитного поля объекта, компенсаторы, блок распределения сигналов управления, датчики гармоник токов, блок гальванической развязки, фильтры гармоник токов подавляемых пульсаций, блоки регулировки фаз токов, блоки усиления и согласования сигналов с параметрами соответствующей обмотки размагничивания.

Способ защиты металлического ферромагнитного объекта от магнитометрического обнаружения // 2647482

Изобретение относится к области противодействия средствам магнитометрического обнаружения ферромагнитных объектов и может быть использовано для защиты кораблей, машин и других технических объектов. Технический результат состоит в расширении арсенала технических средств, обеспечивающих защиту объекта от магнитометрического обнаружения путем перевода ферромагнитного материала в кусочно-непрерывное знакопеременное периодическое намагниченное состояние.

Маневренный стенд для измерения и настройки магнитного поля объектов морской техники // 2619481

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим снижение магнитного поля объектов морской техники, например судов. Предложен маневренный стенд для измерения и настройки магнитного поля объектов морской техники, включающий измерительные датчики магнитного поля, лазерные излучатели, указывающие место установки и положения датчиков, поворачиваемую балку, на которой установлены датчики и излучатели, погружаемую платформу с регулируемой плавучестью, на которой установлена балка с датчиками, буксируемую до выбранного места акватории, дистанционно управляемые конструктивно связанные с платформой домкраты, позволяющие устанавливать платформу на грунте и фиксировать это положение, а также конструкцию, перемещающуюся по поверхности воды в районе установленной платформы, с приемниками лазерного излучения, с аппаратурой спутниковой навигации, определяющей координаты конструкции, и с аппаратурой, передающей сигналы о положении измерительных датчиков.

Способ размагничивания судна и устройство для его реализации // 2616508

Изобретение относится к размагничивающим устройствам, в частности к устройствам, предназначенным для размагничивания судов и подводных лодок на стационарных станциях. Предложен способ размагничивания судна, при котором на три ортогонально расположенные вблизи судна обмотки размагничивания поочередно разряжают батарею накопительных конденсаторов, при этом емкость, индуктивность и сопротивление разрядного контура выбирают исходя из получения затухающего колебательного режима разряда батареи, а замыкание разрядной цепи производят через двунаправленные ключи коммутатора в течение времени, достаточного для окончания колебательного процесса.

Способ измерения параметров магнитного поля надводного или подводного объекта на стационарном магнитном стенде // 2606649

Изобретение относится к области магнитной защиты надводных или подводных объектов. Измерения параметров магнитного поля надводного или подводного объекта на стационарном магнитном стенде выполняют не менее чем в двух его различных фиксированных положениях относительно стенда.

Способ размагничивания судна // 2583257

Изобретение относится к области размагничивания судов, в частности судов с ферромагнитным корпусом. Может быть использовано также для электромагнитной обработки вытянутых крупногабаритных ферромагнитных объектов машиностроения: валов, турбин и прочего оборудования.