RU2718131C1 - Способ радиолокационного измерения вибрации корпуса морского корабля (судна) - Google Patents
Способ радиолокационного измерения вибрации корпуса морского корабля (судна) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2718131C1 RU2718131C1 RU2019125300A RU2019125300A RU2718131C1 RU 2718131 C1 RU2718131 C1 RU 2718131C1 RU 2019125300 A RU2019125300 A RU 2019125300A RU 2019125300 A RU2019125300 A RU 2019125300A RU 2718131 C1 RU2718131 C1 RU 2718131C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ship
- vibration
- signal
- doppler signal
- sea
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
- G01S11/02—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
- G01S11/10—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves using Doppler effect
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
- G01S13/583—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
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.
Description
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).
Claims (1)
- 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.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019125300A RU2718131C1 (ru) | 2019-08-08 | 2019-08-08 | Способ радиолокационного измерения вибрации корпуса морского корабля (судна) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019125300A RU2718131C1 (ru) | 2019-08-08 | 2019-08-08 | Способ радиолокационного измерения вибрации корпуса морского корабля (судна) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2718131C1 true RU2718131C1 (ru) | 2020-03-30 |
Family
ID=70156325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019125300A RU2718131C1 (ru) | 2019-08-08 | 2019-08-08 | Способ радиолокационного измерения вибрации корпуса морского корабля (судна) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2718131C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11977173B2 (en) | 2019-11-27 | 2024-05-07 | Rockwell Collins, Inc. | Spoofing and denial of service detection and protection with doppler nulling (spatial awareness) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5068373A (ru) * | 1973-10-18 | 1975-06-07 | ||
| JPS62294988A (ja) * | 1986-06-16 | 1987-12-22 | Furuno Electric Co Ltd | 移動物標の移動速度測定装置 |
| US5872535A (en) * | 1997-09-30 | 1999-02-16 | National Oceanic & Atmos Admin | Removing buoy motion from wind profiler moment |
| US5928309A (en) * | 1996-02-05 | 1999-07-27 | Korver; Kelvin | Navigation/guidance system for a land-based vehicle |
| SU1840737A1 (ru) * | 1972-11-17 | 2009-02-20 | ОАО "Концерн "Океанприбор" | Гидроакустический лаг |
| RU2352909C1 (ru) * | 2007-07-23 | 2009-04-20 | Тихоокеанский военно-морской институт им. С.О. Макарова | Способ радиолокационного измерения вибрации корпуса судна и устройство для его осуществления |
| US10031220B2 (en) * | 2012-09-20 | 2018-07-24 | Furuno Electric Co., Ltd. | Ship radar apparatus and method of measuring velocity |
| RU2694270C1 (ru) * | 2018-06-22 | 2019-07-11 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Устройство определения водоизмещения надводного корабля при его шумопеленговании |
-
2019
- 2019-08-08 RU RU2019125300A patent/RU2718131C1/ru active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1840737A1 (ru) * | 1972-11-17 | 2009-02-20 | ОАО "Концерн "Океанприбор" | Гидроакустический лаг |
| JPS5068373A (ru) * | 1973-10-18 | 1975-06-07 | ||
| JPS62294988A (ja) * | 1986-06-16 | 1987-12-22 | Furuno Electric Co Ltd | 移動物標の移動速度測定装置 |
| US5928309A (en) * | 1996-02-05 | 1999-07-27 | Korver; Kelvin | Navigation/guidance system for a land-based vehicle |
| US5872535A (en) * | 1997-09-30 | 1999-02-16 | National Oceanic & Atmos Admin | Removing buoy motion from wind profiler moment |
| RU2352909C1 (ru) * | 2007-07-23 | 2009-04-20 | Тихоокеанский военно-морской институт им. С.О. Макарова | Способ радиолокационного измерения вибрации корпуса судна и устройство для его осуществления |
| US10031220B2 (en) * | 2012-09-20 | 2018-07-24 | Furuno Electric Co., Ltd. | Ship radar apparatus and method of measuring velocity |
| RU2694270C1 (ru) * | 2018-06-22 | 2019-07-11 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Устройство определения водоизмещения надводного корабля при его шумопеленговании |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| A. S. Zapevalov Radar Measurements of the Vibration Amplitude // ISSN 1063-7842, Technical Physics, 2018, Vol. 63, No. 12, pp. 1851-1853. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11977173B2 (en) | 2019-11-27 | 2024-05-07 | Rockwell Collins, Inc. | Spoofing and denial of service detection and protection with doppler nulling (spatial awareness) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7317659B2 (en) | Measurement of air characteristics in the lower atmosphere | |
| US5099848A (en) | Method and apparatus for breast imaging and tumor detection using modal vibration analysis | |
| RU2352930C1 (ru) | Способ уменьшения количества оцифрованных данных в зонде емат-"саламандра" | |
| KR101714542B1 (ko) | 초음파에 의한 파랑계측방법 및 파랑계측 시스템 | |
| US11480510B2 (en) | Method and device for dynamically monitoring suspended matter based on annular interleaving array | |
| CN101363913B (zh) | 扇形波束圆锥扫描微波散射计信号处理方法 | |
| RU2718131C1 (ru) | Способ радиолокационного измерения вибрации корпуса морского корабля (судна) | |
| RU2352909C1 (ru) | Способ радиолокационного измерения вибрации корпуса судна и устройство для его осуществления | |
| RU2538069C2 (ru) | Способ и устройство определения направленности дефекта, имеющегося внутри механического конструктивного элемента | |
| Higuti et al. | Instantaneous phase threshold for reflector detection in ultrasonic images | |
| Piotrowsky et al. | Using FMCW radar for spatially resolved intra-chirp vibrometry in the audio range | |
| RU2559159C1 (ru) | Способ измерения толщины льда | |
| Antonio Jr et al. | Ultrasonic imaging of concrete by synthetic aperture focusing technique based on hilbert-huang transform of time domain data | |
| RU2588612C1 (ru) | Способ радиолокационного измерения вибрации корпуса морского судна | |
| RU2300781C1 (ru) | Устройство гидрометеорологоакустических наблюдений за акваторией морского полигона | |
| KR100546827B1 (ko) | 디지털 초음파 영상화 시스템 및 그 방법 | |
| RU2644628C1 (ru) | Измеритель эталонных спектров волнения морской поверхности | |
| JPH051910A (ja) | 超音波による被検体の厚み測定方法およびその装置 | |
| JPH0228116B2 (ru) | ||
| RU2655019C1 (ru) | Способ измерения скорости судна доплеровским лагом | |
| De Pasquale et al. | Ambient vibration testing of bridges by non-contact microwave interferometer | |
| Lasaygues et al. | Use of a chirp-coded excitation method in order to improve geometrical and acoustical measurements in wood specimen | |
| RU2664933C1 (ru) | Способ определения макрорельефа поверхности и внутренних включений объекта и устройство для его реализации | |
| RU2683120C1 (ru) | Способ получения радиолокационного изображения и геометрии поверхности рельсового полотна | |
| Luzi et al. | An interferometric radar sensor for monitoring the vibrations of structures at short ranges |