CN115060793A - 机载拖曳天线缺陷的在线检测装置、方法、介质及设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种机载拖曳天线缺陷的在线检测装置、方法、介质及设备，机载拖曳天线至少包括待测缆线，该装置用于对待测缆线的断丝缺陷进行进给式随行漏磁检测；该装置包括：磁化单元，沿待测缆线周向分布；磁化单元用于形成饱和磁化回路，使待测缆线在检测范围内饱和磁化；磁场检测单元，沿待测缆线周向分布，且与磁化单元之间的相对位置固定；磁场检测单元用于检测待测缆线的漏磁场的磁感应强度值；其中，磁化单元和磁场检测单元均与待测缆线之间存在气隙；待测缆线与检测装置在待测缆线的轴向上相对运动，且在待测缆线的径向上相对位置保持不变。基于上述装置，可以实现对待测缆线中缺陷的在线、实时、准确检测。

Description

机载拖曳天线缺陷的在线检测装置、方法、介质及设备

技术领域

本公开涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种机载拖曳天线缺陷的在线检测装置、方法、介质及设备。

背景技术

甚低频双拖曳天线（DTWA, Dual Trailing Wire Antenna）是一种通讯缆线，是机载对潜通信系统的关键组成部分。基于甚低频双拖曳天线的深海通讯系统可以向深海中的信号接收装置辐射电磁信息以实现通讯需求，且具备在遭受到巨大打击之后继续保持对潜通信的能力，是目前抗毁对潜通讯的主要手段。甚低频双拖曳天线一般由多股包钢金属缆线绞合形成，其外表面一般不附加保护层，且形貌非平整。在实际机载工作过程中，一般会通过收放绞盘快速收放甚低频双拖曳天线，在此收放过程中收放绞盘的高速进给可能会对甚低频双拖曳天线造成压伤和摩擦损伤等；而甚低频双拖曳天线的表面破损或断丝将会严重影响其电磁辐射性能，进而导致通讯功能失效。并且机载甚低频双拖曳天线的飞行状态尤为复杂，受到张力、剪断力、摩擦阻力等载荷影响，可能发生缆线断裂等严重失效形式，最终导致灾难性的后果。因此，开展针对甚低频双拖曳天线的缺陷检测具有重要意义。

现有针对甚低频双拖曳天线缆线缺陷的检测方案一般分为以下几种：第一种、通过对缆线开展电气性能检测以实现对缆线结构中缺陷的检测，主要包括直流电阻检测、电压测试和绝缘电阻检测等，具体而言，电气性能检测是通过测量缆线的直流电阻、绝缘电阻并确定测试时是否发生击穿现象，进而判断缆线是否存在缺陷；第二种、通过对缆线进行机械性能测试以实现对缆线缺陷的检测，主要包括机械强度试验、弯曲性能试验、扭曲性能试验和卷曲性能试验等，具体而言，机械性能检测时通过测量缆线的抗压强度、最大扭曲次数并进行模拟缠绕试验以判断缆线是否存在缺陷；第三种、通过超声导波检测缆线缺陷，具体而言，超声导波检测是在待测段激励沿缆线长度方向传播超声导波，超声导波在传播过程中与缆线的结构特征或缺陷发生交互，使得回传的超声导波信号中携带缺陷信息，通过对回传的超声导波信号进行处理提取缆线中的缺陷位置；第四种、通过目测法实现对缆线缺陷的检测，具体而言，目测法是通过目测的方式或通过其他光学仪器识别缆线表面的缺陷；第五种、通过探针接触的方式检测缆线缺陷，具体而言，探针接触的方法是通过探针接触缆线表面确定缆线表面的缺陷。

在上述几种检测方案中，电气性能检测和机械性能检测一般是对缆线进行抽样检测，即对缆线抽取部分长度进行检测，一般不会对缆线的全长度进行检测。超声导波检测由于受到超声波场在缆线内衰减特性的限制，需要对缆线进行分段检测。目测法（或光学图像测试方法）需要将缆线完全展开以进行检测，效率较低而且误检率较高。探针接触式检测方法的操作执行较为复杂，若采用较紧的夹具，则有可能对缆线造成损伤若采用较松的夹具，则难以确定甚低频双拖曳天线完好结构的直径阈值，从而影响对缆线缺陷的精确检测。由此，现有针对甚低频双拖曳天线缆线缺陷的检测方案均在一定程度上存在着无法高效率地完成对于缆线的全长度检测以及检测精度与检测效率较低的问题，且均难以装机实现在役检测。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种机载拖曳天线缺陷的在线检测装置、方法、介质及设备。

第一方面，本公开提供了一种机载拖曳天线缺陷的在线检测装置，所述机载拖曳天线至少包括待测缆线，所述装置用于对所述待测缆线的断丝缺陷进行进给式随行漏磁检测；所述装置包括：

磁化单元，沿待测缆线的周向分布；所述磁化单元用于形成饱和磁化回路，使待测缆线在检测范围内饱和磁化；

磁场检测单元，沿待测缆线的周向分布，且与所述磁化单元之间的相对位置固定；所述磁场检测单元用于检测待测缆线的漏磁场的磁感应强度值；

其中，所述磁化单元和所述磁场检测单元均与所述待测缆线之间存在气隙；待测缆线与所述装置在待测缆线的轴向上相对运动，且在待测缆线的径向上相对位置保持不变。

可选地，所述磁化单元包括永磁体和铁轭；

其中，一组永磁体包括沿待测缆线的轴向间隔预设距离分布且磁化方向相反的两个永磁铁；在待测缆线的径向上，所述永磁铁与待测缆线之间的气隙等于或小于预设距离值，使得气隙中的磁力线垂直于永磁铁与气隙的界面，以及垂直于待测缆线与气隙的界面；

所述铁轭位于所述一组永磁体背离待测缆线的一侧，用于形成饱和磁化回路。

可选地，在垂直于待测缆线轴向的同一平面上，所述磁化单元的数量等于或大于三个；

在待测缆线的径向上，每个所述磁化单元与待测缆线之间的距离均相等；

在垂直于待测缆线轴向的同一平面上，每相邻两个所述磁化单元之间的夹角均相等。

可选地，沿待测缆线的轴向，所述磁场检测单元设置于一组中的两个所述永磁铁之间的目标平面上，所述目标平面为垂直于待测缆线轴向的平面，所述磁场检测单元与两个所述永磁铁之间的距离均相等。

可选地，在垂直于待测缆线轴向的同一平面上的所述磁场检测单元的数量等于或大于三个；

在待测缆线的径向上，每个所述磁场检测单元与待测缆线之间的距离均相等；

在垂直于待测缆线轴向的同一平面上，每相邻两个所述磁场检测单元之间的夹角均相等。

可选地，所述装置还包括：

支承结构，用于支承待测缆线，以及支承并固定所述磁化单元和所述磁场检测单元，以固定所述磁化单元和所述磁场检测单元相对于待测缆线的空间位置；

进给机构，沿待测缆线的轴向，设置于所述支承结构的至少一侧；所述进给机构用于使所述待测缆线在轴向上相对于所述装置运动。

可选地，所述装置还包括：

数据处理单元，用于基于所述磁场检测单元回传的磁感应强度值，确定是否存在断丝缺陷；以及结合与所述磁感应强度值关联的时间和待测缆线相对于所述装置的运动速度定位存在的断丝缺陷的发生位置。

第二方面，本公开还提供了一种基于第一方面提供的任一种装置的机载拖曳天线缺陷的在线检测方法，所述方法包括：

在待测缆线相对于所述装置运动状态下，获取基于所述磁场检测单元采集到的磁感应强度值；

基于所述磁感应强度值，判断所述待测缆线是否存在断丝缺陷。

可选地，所述基于所述磁感应强度值，判断所述待测缆线是否存在断丝缺陷，包括：

对所述磁感应强度值进行移动平均滤波处理；

基于移动平均滤波处理之后的磁感应强度值，判断是否满足实时检测值大于检测平均值，和/或实时检测值对应的信噪比大于预设信噪比阈值；

在满足实时检测值大于检测平均值，和/或实时检测值对应的信噪比大于预设信噪比阈值时，判定待测缆线存在断丝缺陷。

可选地，所述判定待测缆线存在断丝缺陷之后，所述缆线缺陷检测方法还包括：

获取待测缆线相对于所述装置的运动速度；

基于所述运动速度以及与所述磁感应强度值关联的时间，确定断丝缺陷在待测缆线中的位置。

可选地，所述基于所述磁感应强度值，判断所述待测缆线是否存在断丝缺陷，包括：

对比同一时刻各个所述磁场检测单元对应的所述磁感应强度值；

基于所述磁感应强度值的相对幅值，确定断丝缺陷在待测缆线周向上的位置。

可选地，所述待测缆线包括相对的两端，所述装置还包括进给机构；

所述获取基于所述磁场检测单元采集到的磁感应强度值之前，所述方法还包括：

基于所述进给机构，控制待测缆线由其中一端开始相对于所述装置以恒定速度运动。

可选地，所述获取待测缆线相对于所述装置运动状态下，基于所述磁场检测单元采集到的磁感应强度值之前，所述方法还包括：

在确定所述磁化单元的位置之后，基于磁路等磁势位法确定最佳漏磁检测点；

将所述磁场检测单元分布设置于所述最佳漏磁检测点位置处。

第三方面，本公开还提供了一种基于第一方面提供的任一种装置的机载拖曳天线缺陷的在线检测装置，所述装置包括：

数据获取模块，用于在待测缆线相对于所述装置运动状态下，获取基于所述磁场检测单元采集到的磁感应强度值；

数据处理模块，用于基于所述磁感应强度值，判断所述待测缆线是否存在断丝缺陷。

第四方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储程序或指令，所述程序或指令使计算机执行上述任一项所述方法的步骤。

第五方面，本公开还提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器；

所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令，用于执行上述任一项所述方法的步骤。

本公开提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：本公开通过设置磁化单元和磁场检测单元，磁化单元沿待测缆线的周向分布且用于形成饱和磁化回路，使待测缆线在检测范围内饱和磁化，磁场检测单元沿待测缆线的周向分布，与磁化单元之间的相对位置固定，且磁场检测单元用于检测待测缆线的漏磁场的磁感应强度值，磁化单元和磁场检测单元均与待测缆线之间存在气隙。在对缆线断丝缺陷的进给式随行漏磁检测时，待测缆线与机载拖曳天线缺陷的在线检测装置在待测缆线的轴向上相对运动，且在待测缆线的径向上相对位置保持不变。基于上述装置，当待测缆线相对于机载拖曳天线缺陷的在线检测装置运动时，待测缆线经过磁化单元，磁化单元可以对待测缆线所检段内进行磁化以形成饱和磁化回路，当所检缆线段内的表面存在缺陷时，磁场检测单元可以检测到磁感应强度存在异常。因此，本公开提供的机载拖曳天线缺陷的在线检测装置可以在释放机载双拖曳天线的过程中或者在机载双拖曳天线结束通信任务、收回缆线的过程中，实现对待测缆线的缺陷在线、实时、准确检测。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例提供的一种机载拖曳天线缺陷的在线检测装置的结构示意图；

图2为本公开实施例提供的一种机载拖曳天线缺陷的在线检测装置的方向示意图；

图3为本公开实施例提供的一种表面无缺陷的待测缆线的饱和磁化回路示意图；

图4为本公开实施例提供的一种表面有缺陷的待测缆线的饱和磁化回路示意图；

图5为本公开实施例提供的一种机载拖曳天线缺陷的在线检测装置在轴向视角下的透视示意图；

图6为本公开实施例提供的一种机载拖曳天线缺陷的在线检测装置对应的磁感应回路的等效磁路模型结构示意图；

图7为本公开实施例提供的另一种机载拖曳天线缺陷的在线检测装置的结构示意图；

图8为本公开实施例提供的一种待测缆线检测过程中对应的磁感应强度曲线示意图；

图9为本公开实施例提供的一种机载拖曳天线缺陷的在线检测方法的流程示意图；

图10为图9示出的方法中S902的细化流程示意图；

图11为本公开实施例提供的又一种机载拖曳天线缺陷的在线检测装置的结构示意图；

图12为本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为本公开实施例提供的一种机载拖曳天线缺陷的在线检测装置的结构示意图。机载拖曳天线至少包括待测缆线13，该装置用于对待测缆线13的断丝缺陷进行进给式随行漏磁检测。如图1所示，该装置包括：磁化单元11，沿待测缆线13的周向分布；磁化单元11用于形成饱和磁化回路，使待测缆线13在检测范围内饱和磁化；磁场检测单元12，沿待测缆线13的周向分布，且与磁化单元11之间的相对位置固定；磁场检测单元12用于检测待测缆线13的漏磁场的磁感应强度值。其中，磁化单元11和磁场检测单元12均与待测缆线13之间存在气隙；待测缆线13与装置在待测缆线13的轴向上相对运动，且在待测缆线13的径向上相对位置保持不变。

图2为本公开实施例提供的一种机载拖曳天线缺陷的在线检测装置的方向示意 图。在本公开实施例中，沿与待测缆线13平行或重合的直线的方向为轴向，即图2中

轴方向 为轴向，在垂直于轴向的平面内，经过该平面的圆心的任意直线的方向为径向，示例性地， 对应于柱坐标系中的

指向；图2中垂直于轴向的平面即第一方向

和第二方向

所限定的 平面，也即极坐标平面；该极坐标平面的坐标原点可为待测缆线13在该平面上的对应点，穿 过坐标原点的任意直线的方向为径向，绕待测缆线13轴向方向为周向，对应于

，即图2中 绕待测缆线13所成的圆形为周向。示例性地，在图2中，

点与

轴之间的距离为

，其与极 坐标平面之间的距离为

，且在极坐标平面内的投影与坐标原点之间的连线与

轴之间的 夹角为

，则

点的坐标可以表示为

。

继续参阅图2，本公开实施例提供的机载拖曳天线缺陷的在线检测装置中的磁化单元11以及磁场检测单元可以沿待测缆线13的轴向运动，从而对待测缆线13进行饱和磁化和检测待测缆线13的漏磁场的磁感应强度。因此本公开实施例提供的机载拖曳天线缺陷的在线检测装置的方向示意图能够实现对于待测缆线13的在线、快速、进给式检测。而传统的漏磁检测方法则是静态地对待测缆线13的局部区域开展漏磁检测，无法完成对于待测缆线13的在线、快速、进给式检测。

磁化单元11在对检测范围内的待测缆线13进行饱和磁化，形成饱和磁化回路。图3为本公开实施例提供的一种表面无缺陷的待测缆线的饱和磁化回路示意图。在形成饱和磁化回路之后，磁场检测单元12可以检测到待测缆线13的漏磁场的磁感应强度值。在待测缆线表面不存在缺陷时，待测缆线13被磁化后，磁力线（图3中以虚线展示）都会被约束在待测缆线13中，几乎没有磁力线从待测缆线13的表面穿出，检测范围内的待测缆线13的表面可以认为只有背景磁场，磁场检测单元12检测到的漏磁场的磁感应强度值应在一定范围之内。如果待测缆线13表面存在缺陷，待测缆线13表面的缺陷会使磁导率发生变化（磁导率体现一种材料对一个外加磁场线性反应的磁化程度）。由于缺陷处的磁导率极小，将使得磁力线路径发生改变，除了一部分会直接通过缺陷或是在待测缆线13内部绕过缺陷之外，还有一部分磁力线会离开待测缆线13的表面，通过空气绕过缺陷再重新进入待测缆线13，在待测缆线13的缺陷处形成漏磁场，体现为漏磁场的磁感应强度存在异常，磁场检测单元12检测到的磁感应强度则会发生变化。基于此，本公开实施例提供的机载拖曳天线缺陷的在线检测装置能够准确的检测待测缆线13最外层的断丝缺陷，图4为本公开实施例提供的一种表面有缺陷的待测缆线的饱和磁化回路示意图。

磁化单元11与待测缆线13的之间留有气隙，且气隙应尽量保证足够小，以用于饱和磁化待测缆线13。当待测缆线13处于饱和磁化的状态时，缺陷处产生的漏磁场值最大，容易被检测到。其中，饱和磁化是指当外界磁场增加到一定程度时，物质的磁化强度便停止增加而保持在一个稳定的数值上，这时该物质便达到了饱和磁化的状态。气隙足够小可以使空气气隙中的磁场满足磁场边界连续性条件，由于磁化单元11与待测缆线13的磁导率远大于空气的磁导率，气隙中的磁力线垂直于空气与磁化单元11以及气隙与待测缆线13之间的边界，当磁化单元11与待测缆线13之间的气隙足够小时，磁化单元11靠近待测缆线13的端面形成磁场集中的效应，即磁聚焦效应。

磁场检测单元12在待测缆线13的径向方向上与待测缆线13留有气隙，气隙应尽量保证足够小，以更准确地进行检测。

基于上述原理，可以通过磁化单元11和磁场检测单元12检测到待测缆线13的缺陷。

在使用本公开实施例提供的机载拖曳天线缺陷的在线检测装置检测待测缆线13的缺陷时，待测缆线13与装置在待测缆线13的轴向上相对运动，且在待测缆线13的径向上相对位置保持不变。因此，可以将本装置固定至某一合适的位置，基于此位置，待测缆线13可以在结束工作过程，收回缆线的过程中通过本装置实现在线、实时地对待测缆线进行检测，无需额外的检测时间。

需要说明的是，本公开实施例提供的机载拖曳天线缺陷的在线检测装置对表面断丝或磨损等缺陷的检测准确性较高。示例性地，参阅图3和图4，130代表待测缆线13的内部，131代表待测缆线13的表面线丝，该机载拖曳天线缺陷的在线检测装置能够实现对表面断丝或表面线丝磨损等缺陷的实时在线检测。

继续参阅图1，在一些实施方式中，磁化单元11可以包括永磁体111和铁轭112。

其中，一组永磁体111包括沿待测缆线13的轴向间隔预设距离分布且磁化方向相反的两个永磁铁。在待测缆线13的径向上，永磁铁与待测缆线13之间的气隙等于或小于预设距离值，使得气隙中的磁力线垂直于永磁铁与气隙的界面，以及垂直于待测缆线13与气隙的界面。

铁轭112位于一组永磁体111背离待测缆线13的一侧，用于形成饱和磁化回路。

铁轭（或称轭铁）可以是材质为碳钢或其他高导磁性的材料。在一些场景中，两个永磁铁和待测缆线13即可以形成磁化回路。本实施例为了降低背景磁场，因此设置铁轭112以提升磁化效率。通过设置磁化单元11可以形成饱和磁化回路，以供磁场检测单元12检测磁感应强度。

图5为本公开实施例提供的一种机载拖曳天线缺陷的在线检测装置在轴向视角下的透视示意图。在一些实施方式中，在垂直于待测缆线13轴向的同一平面上，磁化单元11的数量等于或大于三个。

在待测缆线13的径向上，每个磁化单元11与待测缆线13之间的距离均相等。

在垂直于待测缆线13的轴向的同一平面上，每相邻两个磁化单元11之间的夹角均相等。

具体而言，图5为图1中的装置在磁场检测单元12位置处沿轴向方向的侧面示意 图，图5中

轴所形成的平面与图2中

轴所形成的平面可以是重合的，也可以是相互平行 的，均为垂直于待测缆线13的轴向的平面。以垂直于待测缆线13轴向的同一平面上的磁化 单元11为四个为例，相邻两个磁化单元11之间的夹角

可以是90°。

通过设置多个磁化单元11，可以对待测缆线13进行充分地饱和磁化，以更加准确地检测出缺陷，每相邻两个磁化单元11之间的夹角相等可以保证对待测缆线13进行均匀的饱和磁化。

在一些实施方式中，沿待测缆线13的轴向，磁场检测单元12设置于一组中的两个永磁铁之间的目标平面上，目标平面为垂直于待测缆线13轴向的平面，磁场检测单元12与两个永磁铁之间的距离均相等。

图6为本公开实施例提供的一种机载拖曳天线缺陷的在线检测装置对应的磁感应 回路的等效磁路模型结构示意图。其中，

表示磁场激励，等同于上述磁化单元11，“+”和 “-”表示磁化方向，

和

表示磁化单元对应的分段磁阻，

和

表示磁化单 元11和待测缆线13之间气隙的磁阻，

和

表示待测缆线13对应的分段磁阻，

和

表示磁化单元11与待测缆线13之间的空气的分段磁阻。通过图4可以看出，

和

的中间点为背景磁场最弱的区域，该点即对应为两个永磁铁的中间位置所对应的周 向平面上，在中心点背景磁场最弱，背景磁场会对漏磁场的检测造成干扰，将磁场检测单元 12设置在该位置可以使背景磁场的抑制作用最小化。

在一些实施方式中，在垂直于待测缆线13轴向的同一平面上的磁场检测单元12的数量等于或大于三个。

在待测缆线13的径向上，每个磁场检测单元12与待测缆线13之间的距离均相等。

在垂直于待测缆线13轴向的同一平面上，每相邻两个磁场检测单元12之间的夹角均相等。

继续参阅图5，在垂直于待测缆线13轴向的同一平面上的磁场检测单元12可以是 多个。以在垂直于待测缆线13轴向的同一平面上的磁场检测单元12是三个为例，相邻两个 磁场检测单元12之间的夹角

则可以是120°。

通过在垂直于待测缆线13轴向的同一平面上设置多个磁场检测单元12，可以对待测缆线13的表面进行全面的检测，避免单一磁场检测单元12无法检测到远离磁场检测单元12的待测缆线13的表面。

图7为本公开实施例提供的另一种机载拖曳天线缺陷的在线检测装置的结构示意图。在一些实施方式中，机载拖曳天线缺陷的在线检测装置还可以包括：

支承结构14，用于支承待测缆线13，以及支承并固定磁化单元11和磁场检测单元12，以固定磁化单元11和磁场检测单元12相对于待测缆线13的空间位置。具体可包括：固定磁化单元11和磁场检测单元12在待测缆线13径向上的位置，以确保磁化与检测的稳定性；以及固定磁化单元11和磁场检测单元12相对于待测缆线13的轴向位置，以保证一组永磁体间隔不变，以及保证磁场检测单元12对应的传感器保持在永磁体的正中间平面上，从而确保检测准确性和可重复性较高。

进给机构15，沿待测缆线13的轴向，设置于支承结构14的至少一侧；进给机构15用于使待测缆线13在轴向上相对于装置运动。

图7中10表示上述任一实施方式中的机载拖曳天线缺陷的在线检测装置，在此不赘述。

支承结构14可以对待测缆线13起到支承的作用，以固定待测缆线13的位置，进而保证磁化单元11可以对待测缆线13进行饱和磁化，磁场检测单元12可以准确检测其表面的磁感应强度，进而检测缺陷。

进给机构15可以是用于缠绕待测缆线13的绞盘等等，通过设置进给机构15可以使待测缆线13在轴向上以固定速度相对于装置运动，进而实现装置对待测缆线13的全长度进行缺陷的检测。一个例子，假设待测缆线13的长度为1000米，并且需要在地面对待测缆线13进行检测，在此场景下，待测缆线13由于其重力原因导致无法自行保持垂直，因此进给机构15可以设置于支承结构14的两侧，将待测缆线13的两端分别缠绕在支承结构14两侧的进给机构15上，通过设置于支承结构14两侧的进给机构15将待测缆线张紧，并且通过进给机构15使待测缆线13以均匀速度通过机载拖曳天线缺陷的在线检测装置，直至待测缆线13的全部长度通过机载拖曳天线缺陷的在线检测装置，完成对长度为1000米长度的待测缆线13的缺陷的在线检测。假设待测缆线13为甚低频双拖曳天线，在其工作过程中由飞机深入到海中的潜艇以通过甚低频双拖曳天线进行通讯，在完成通讯后结束工作过程，飞机将甚低频双拖曳天线收回。在此过程中，由于飞机身处空中，在收回待测缆线13时，基于待测缆线13自身的重力和缆线末端稳定锥的重力可以使待测缆线13垂直，因此进给机构15可以设置于支承结构13的一侧。具体地，可以在飞机上设置机载拖曳天线缺陷的在线检测装置，并且在支承结构13的一侧设置进给机构15，通过进给机构15将待测缆线13收回，在收回待测缆线13的过程中，待测缆线由于自身的重力和缆线末端稳定锥的重力保持垂直，并且在进给机构15的作用下以均匀速度通过机载拖曳天线缺陷的在线检测装置，在此过程中即实现了在回收缆线的过程中在线、实时地对甚低频双拖曳天线的缺陷进行检测。

在一些实施方式中，支承结构14可以包括第一支承件、第二支承件以及底座。第一支承件用于固定磁化单元11与待测缆线13在径向的相对位置。第二支承件用于固定磁场检测单元12与待测缆线13在径向的相对位置。底座用于固定第一支承件和第二支承件。

通过设置底座，可以固定第一支承件和第二支承件，通过第一支承件和第二支承件可以分别将磁化单元11和磁场检测单元12进行固定，即实现将磁化单元11和磁场检测单元12固定在底座上，保证磁化单元11、磁场检测单元12和待测缆线13的相对位置保持不变。本实施例中的所有结构、机构、单元以及组件等器件的位置，是基于本公开实施例提供的方法而设置的，同时也是本公开实施例提供的检测装置区分于常规漏磁检测装置的重要区别点所在。

在一些实施方式中，机载拖曳天线缺陷的在线检测装置还可以包括：

数据处理单元，用于基于磁场检测单元12回传的磁感应强度值，确定是否存在断丝缺陷；以及结合与磁感应强度值关联的时间和待测缆线13相对于装置的运动速度定位存在的断丝缺陷。

图8为本公开实施例提供的一种待测缆线检测过程中对应的磁感应强度曲线示意 图，图中横轴

表示当前检测位置与初始检测位置之间的距离，代表了待测线缆13沿轴向

移动的距离，

表示距离的单位：毫米，纵轴

表示磁感应强度，

表示磁感应强度的单 位：高斯，

表示磁感应强度变化曲线；

代表背景磁场，

代表待测缆线13中的缺陷区 域。例如，在待测缆线13表面不存在缺陷时，磁感应强度范围一般在190

-210

之间，当 待测缆线13表面存在缺陷时，磁感应强度则会变大或变小，例如变大至260

，大于210

， 则可以确定存在断丝缺陷。在确定出存在断丝缺陷之后，可以根据则可以根据实时检测位 置与初始检测位置之间的距离确定断丝缺陷的位置，对于确定实时检测位置与初始检测位 置之间的距离的方法，则可以首先确定待测缆线13的行进速度，例如1000

，然后进 行计时，例如在开始检测0.545s之后，则此时的实时检测位置与初始检测位置之间的距离 应为545

。

图9为本公开实施例提供的一种机载拖曳天线缺陷的在线检测方法的流程示意图，该方法包括：

S901：在待测缆线相对于装置运动状态下，获取基于磁场检测单元采集到的磁感应强度值。

S902：基于磁感应强度值，判断待测缆线是否存在断丝缺陷。

具体而言，可以通过上述机载拖曳天线缺陷的在线检测装置实施例中的磁场检测单元12在待测缆线13相对于装置运动的状态下实时地获取磁感应强度，然后基于磁感应强度值判断待测缆线13是否存在缺陷。其具体原理可以参阅上述机载拖曳天线缺陷的在线检测装置实施例，在此不再赘述，通过上述方法，可以实现对待测缆线13进行在线、实时地缺陷检测。

图10为图9示出的方法中S902的细化流程示意图，在一些实施方式中，S902可以包括：

S1001：对磁感应强度值进行移动平均滤波处理。

S1002：基于移动平均滤波处理之后的磁感应强度值，判断是否满足实时检测值大于检测平均值，和/或实时检测值对应的信噪比大于预设信噪比阈值，若是，则执行S1003，若否，则执行S1104。

S1003：判定待测缆线存在断丝缺陷。

S1004：判定待测缆线不存在断丝缺陷。

在获取到磁感应强度值之后，可以首先对磁感应强度值进行在线移动平均滤波处理，然后基于移动平均滤波处理后的磁感应强度值进行判断。具体而言，可以采用移动平均滤波器对检测过程中的磁感应强度信号进行平滑处理，平滑处理的方法可以是局部加权线性回归平滑，即使用加权线性最小二乘法和一级多项式模型进行局部回归。在S901中获取的磁感应强度值是随着缆线的进给距离的变化而发生变化的，继续参阅上述图8，磁感应强度值与距离的关系可以在二维坐标轴上表示为一条曲线，其中，距离为自变量，磁感应强度值为因变量，移动平均滤波则是针对上述曲线沿自变量而进行的。上述机载拖曳天线缺陷的在线检测装置实施例中的相关描述，当待测缆线13的检测位置不存在缺陷时，检测到的磁感应强度一般在一个范围值内，而当检测位置存在缺陷时，检测到的磁感应强度则会在上述范围值的基础上变大或变小，即超出范围值。因此可以判断是否满足实时检测值大于检测平均值，又或者实时检测值对应的信噪比大于预设的信噪比阈值，此时则判定存在断丝缺陷，反之则判定不存在断丝缺陷。基于此种方法，可以准确地判断出待测缆线13是否存在缺陷。

在一些实施方式中，S1003之后，缆线缺陷检测方法还包括：

获取待测缆线相对于装置的运动速度。

基于运动速度以及与磁感应强度值关联的时间，确定断丝缺陷在待测缆线中的位置。

在确定出存在断丝缺陷之后，可以根据检测到断丝缺陷的时间点来确定断丝缺陷 的位置，例如在初始时间点，即

时刻，从待测缆线13的初始位置进行检测，即实时检测 位置与初始检测位置之间的距离

，待测缆线13相对于装置的运动速度为1000

，则如果在

的时刻检测到磁感应强度的值大于磁感应强度平均值，则存在断丝缺陷 的位置应该是与初始检测位置距离为

的位置处。

通过上述方法，可以准确地确定出断丝缺陷在待测缆线中的位置。

本公开实施例中，待测缆线相对于装置可匀速运动，以简化数据处理过程；或者待测缆线相对于装置还可变速运动，可基于检测方法的不同需求灵活设置，在此不限定。

在一些实施方式中，S902可以包括：

对比同一时刻各个磁场检测单元对应的磁感应强度值。

基于磁感应强度值的相对幅值，确定断丝缺陷在待测缆线周向上的位置。

继续参阅图5，在待测缆线13的周向上设置有三个磁场检测单元12，在检测到缺陷时，距离缺陷最近的磁场检测单元12检测到的磁感应强度值一般最大，而距离缺陷较远的磁场检测单元12检测到的磁感应强度值稍小，因此可以在检测到缺陷之后，基于各个磁场检测单元12对应的磁感应强度值确定断丝缺陷在待测缆线周向上的位置。

在一些实施方式中，待测缆线包括相对的两端，装置还包括进给机构15。

通过设置进给机构15可以使待测缆线13相对装置以固定的速度移动。

获取基于磁场检测单元采集到的磁感应强度值之前，方法还包括：

基于进给机构15，控制待测缆线由其中一端开始相对于装置以恒定速度运动。

控制待测缆线13由其中一端开始相对于装置以恒定速度移动之后，可以开始对待测缆线13进行缺陷的检测，从一端开始时，也可以有容易辨识的初始检测位置，方便确定缺陷的位置。

在一些实施方式中，获取待测缆线相对于装置运动状态下，基于磁场检测单元采集到的磁感应强度值之前，方法还包括：

在确定磁化单元的位置之后，基于磁路等磁势位法确定最佳漏磁检测点。

继续参阅图6并参阅上述机载拖曳天线缺陷的在线检测装置实施例中的描述，通 过图6中的磁路等磁势位法可以确定出最佳漏磁检测点，即

和

的中间点。

将磁场检测单元分布设置于最佳漏磁检测点位置处。

图11为本公开实施例提供的又一种机载拖曳天线缺陷的在线检测装置的结构示意图，该装置包括：

数据获取模块1101，用于在待测缆线相对于装置运动状态下，获取基于磁场检测单元采集到的磁感应强度值。

数据处理模块1102，用于基于磁感应强度值，判断待测缆线是否存在断丝缺陷。

本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储程序或指令，程序或指令使计算机执行上述实施方式提供的任一种方法的步骤。

在一些实施例中，该计算机可执行指令在由计算机处理器执行时还可以用于执行本公开实施例所提供的上述缆线缺陷在线检测方法的技术方案，实现对应的有益效果。

本公开实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器；处理器通过调用存储器存储的程序或指令，用于执行上述实施方式提供的任一种方法的步骤，实现对应的有益效果。

图12为本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图12所示，电子设备包括一个或多个处理器1201和存储器1202。

处理器1201可以是中央处理单元（CPU）或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其他组件以执行期望的功能。

存储器1202可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器（RAM）和/或高速缓冲存储器（cache）等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器（ROM）、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器1201可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本公开的实施例的方法，和/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如输入信号、信号分量、噪声分量等各种内容。

在一个示例中，电子设备还可以包括：输入装置1203和输出装置1204，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构（未示出）互连。此外，该输入装置1203还可以包括例如键盘、鼠标等等。

该输出装置1204可以向外部输出各种信息，包括确定出的距离信息、方向信息等。该输出装置1204可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。

当然，为了简化，图12中仅示出了该电子设备中与本公开有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备还可以包括任何其他适当的组件。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (16)

1.一种机载拖曳天线缺陷的在线检测装置，其特征在于，所述机载拖曳天线至少包括待测缆线，所述装置用于对所述待测缆线的断丝缺陷进行进给式随行漏磁检测；所述装置包括：

磁化单元，沿待测缆线的周向分布；所述磁化单元用于形成饱和磁化回路，使待测缆线在检测范围内饱和磁化；

磁场检测单元，沿待测缆线的周向分布，且与所述磁化单元之间的相对位置固定；所述磁场检测单元用于检测待测缆线的漏磁场的磁感应强度值；

其中，所述磁化单元和所述磁场检测单元均与所述待测缆线之间存在气隙；待测缆线与所述装置在待测缆线的轴向上相对运动，且在待测缆线的径向上相对位置保持不变。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁化单元包括永磁体和铁轭；

其中，一组永磁体包括沿待测缆线的轴向间隔预设距离分布且磁化方向相反的两个永磁铁；在待测缆线的径向上，所述永磁铁与待测缆线之间的气隙等于或小于预设距离值，使得气隙中的磁力线垂直于永磁铁与气隙的界面，以及垂直于待测缆线与气隙的界面；

所述铁轭位于所述一组永磁体背离待测缆线的一侧，用于形成饱和磁化回路。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在垂直于待测缆线轴向的同一平面上，所述磁化单元的数量等于或大于三个；

在待测缆线的径向上，每个所述磁化单元与待测缆线之间的距离均相等；

在垂直于待测缆线轴向的同一平面上，每相邻两个所述磁化单元之间的夹角均相等。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，沿待测缆线的轴向，所述磁场检测单元设置于一组中的两个所述永磁铁之间的目标平面上，所述目标平面为垂直于待测缆线轴向的平面，所述磁场检测单元与两个所述永磁铁之间的距离均相等。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在垂直于待测缆线轴向的同一平面上的所述磁场检测单元的数量等于或大于三个；

在待测缆线的径向上，每个所述磁场检测单元与待测缆线之间的距离均相等；

在垂直于待测缆线轴向的同一平面上，每相邻两个所述磁场检测单元之间的夹角均相等。

6.根据权利要求1-5任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

支承结构，用于支承待测缆线，以及支承并固定所述磁化单元和所述磁场检测单元，以固定所述磁化单元和所述磁场检测单元相对于待测缆线的空间位置；

进给机构，沿待测缆线的轴向，设置于所述支承结构的至少一侧；所述进给机构用于使所述待测缆线在轴向上相对于所述装置运动。

7.根据权利要求1-5任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

数据处理单元，用于基于所述磁场检测单元回传的磁感应强度值，确定是否存在断丝缺陷；以及结合与所述磁感应强度值关联的时间和待测缆线相对于所述装置的运动速度定位断丝缺陷的发生位置。

8.一种基于权利要求1-6任一项所述的装置的机载拖曳天线缺陷的在线检测方法，其特征在于，所述方法包括：

在待测缆线相对于所述装置运动状态下，获取基于所述磁场检测单元采集到的磁感应强度值；

基于所述磁感应强度值，判断所述待测缆线是否存在断丝缺陷。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述磁感应强度值，判断所述待测缆线是否存在断丝缺陷，包括：

对所述磁感应强度值进行移动平均滤波处理；

基于移动平均滤波处理之后的磁感应强度值，判断是否满足实时检测值大于检测平均值，和/或实时检测值对应的信噪比大于预设信噪比阈值；

在满足实时检测值大于检测平均值，和/或实时检测值对应的信噪比大于预设信噪比阈值时，判定待测缆线存在断丝缺陷。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述判定待测缆线存在断丝缺陷之后，所述缆线缺陷检测方法还包括：

获取待测缆线相对于所述装置的运动速度；

基于所述运动速度以及与所述磁感应强度值关联的时间，确定断丝缺陷在待测缆线中的位置。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述磁感应强度值，判断所述待测缆线是否存在断丝缺陷，包括：

对比同一时刻各个所述磁场检测单元对应的所述磁感应强度值；

基于所述磁感应强度值的相对幅值，确定断丝缺陷在待测缆线周向上的位置。

12.根据权利要求8-11任一项所述的方法，其特征在于，所述待测缆线包括相对的两端，所述装置还包括进给机构；

所述获取基于所述磁场检测单元采集到的磁感应强度值之前，所述方法还包括：

基于所述进给机构，控制待测缆线由其中一端开始相对于所述装置以恒定速度运动。

13.根据权利要求8-11任一项所述的方法，其特征在于，所述获取待测缆线相对于所述装置运动状态下，基于所述磁场检测单元采集到的磁感应强度值之前，所述方法还包括：

在确定所述磁化单元的位置之后，基于磁路等磁势位法确定最佳漏磁检测点；

将所述磁场检测单元分布设置于所述最佳漏磁检测点位置处。

14.一种基于权利要求1-6任一项所述的装置的机载拖曳天线缺陷的在线检测装置，其特征在于，所述装置包括：

数据获取模块，用于在待测缆线相对于所述装置运动状态下，获取基于所述磁场检测单元采集到的磁感应强度值；

数据处理模块，用于基于所述磁感应强度值，判断所述待测缆线是否存在断丝缺陷。

15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储程序或指令，所述程序或指令使计算机执行如权利要求8-13任一项所述方法的步骤。

16.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；

所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令，用于执行如权利要求8-13任一项所述方法的步骤。

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