Маневренный стенд для измерения и настройки магнитного поля объектов морской техники
Владельцы патента RU 2619481:
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (RU)
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. Технический результат заключается в повышении точности измерения магнитного поля объектов морской техники. 1 ил.
Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим снижение магнитного поля объектов морской техники, например судов, предназначенных для геомагнитной съемки в районах, где отсутствуют стационарные магнитные стенды.
Для измерения магнитного поля таких устройств 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 (В.И. Большаков, В.А. Нарчев, В.В. Нестеров, Ю.П. Обоишев, С.П. Сазонов, Н.М. Семенов. «Развитие стендов для контроля магнитного состояния кораблей», Труды второй международной конференции по судостроению - ISC 98, С-Пб, 1998 г.).
Известен патент 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») - прототип.
В патенте предлагается 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, с изменяющейся плавучестью, 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.
Регулировка плавучести платформы обеспечивается цистернами, заполняемыми воздухом.
Точность измерений, производимых на мобильном стенде, в значительной степени зависит от точности определения взаиморасположения датчиков и контролируемого объекта морской техники в моменты осуществления измерений.
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 положения балки на этой платформе.
Положение балки определяется по лучам лазерных излучателей после установки платформы на грунте и уточняется сигналами, поступающими от датчиков углового поворота балки, при измерении объекта.
В процессе измерений и настройки магнитного поля контролируемого объекта, производимых в течение достаточно длительного времени, под влиянием воздействия различных факторов пространственное положение платформы на грунте может измениться, что является причиной дополнительной погрешности, снижающей точность измерений.
Предусмотренная фиксация лучей лазерных излучателей, осуществляемая после установки платформы на грунт, определяющая положение балки на платформе, которая учитывается при оценке взаиморасположения объекта и датчиков магнитного поля, не обеспечивает необходимой точности координатной привязки и соответственно достаточно точных измерений магнитного поля измеряемого объекта морской техники.
Снизить погрешность измерений магнитного поля измеряемого объекта при недостаточной точности определения взаиморасположения объекта и датчиков возможно, периодически уточняя положение лучей лазерных излучателей, но это достаточно трудно реализуется с учетом сложности и высокой трудоемкости предусматриваемого контроля.
Недостаточная точность измерения магнитного поля объекта на мобильном стенде из-за погрешности определения взаиморасположения объекта и датчиков магнитного поля по данным расположения лучей лазерных излучателей, установленных на балке с датчиками, являются существенным недостатком прототипа.
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.
Для решения поставленной задачи предлагается 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, дополнительно оборудовать конструкцией, перемещающейся 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.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1, где схематически представлены:
1 - дистанционно поворачиваемая балка;
2 - измерительные датчики магнитного поля с устройствами передачи сигналов на стенд или объект;
3 - лазерные излучатели;
4 - платформа с регулируемой плавучестью;
5 - управляемые домкраты, фиксирующие заданное положение платформы;
6 - цистерны, обеспечивающие требуемую плавучесть платформы;
7 - буй с аппаратурой, передающей сигналы на объект (маневренный стенд) и принимающей сигналы спутниковой навигации;
8 - кабель для передачи сигналов от аппаратуры, установленной на балке на буй;
9 - контролируемый объект морской техники;
10 - спутниковая навигация DGPS;
11 - матрица приемников лазерного излучения;
12 - перемещающаяся конструкция с приемниками лазерного излучения;
13 - спутниковая навигация DGPS на перемещающейся конструкции;
14 - лучи лазерного излучателя, установленного на балке.
Погружаемая платформа (4) с балкой (1), на которой установлены датчики магнитного поля (2) и другая аппаратура (3), буксируется судном-носителем до выбранного участка акватории.
Погружение платформы на грунт реализуется при изменении ее плавучести с помощью цистерн (6).
Насосы для подкачки воздуха в цистерны располагаются на судне-носителе.
Положение платформы на грунте фиксируется дистанционно управляемыми домкратами (5) Ориентация датчиков и других приборов, установленных на балке, осуществляется дистанционно при ее повороте на требуемый угол. Сигналы с датчиков и других устройств передаются по кабелю (8) на буй (7), а с него - на контролируемый объект по радио каналу с помощью аппаратуры, установленной на буе.
Определение координат платформы производится по принимаемым сигналам спутниковой навигации DGPS (10).
Лучи лазерного излучателя (14) позволяют контролировать положение балки с датчиками. Матрица приемников лазерного излучения (11) на перемещающейся конструкции (12) позволяет обнаружить лучи лазерных излучателей и с необходимой точностью зафиксировать их положение, используя сигналы спутниковой навигации, полученные аппаратурой (13), установленной на перемещающейся конструкции.
Предлагаемое изобретение позволяет повысить точность измерения магнитного поля объекта морской техники на мобильном стенде за счет снижения дополнительной погрешности, вызванной неточностью определения взаиморасположения измеряемого объекта и датчиков магнитного поля и возможности периодического уточнения положения датчиков на погруженной платформе.
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, отличающийся тем, что указанный стенд дополнительно оборудован конструкцией, перемещающейся 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.
