Система контроля положения погружаемого объекта морской техники

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, в частности, к системам контроля положения подвижных объектов, и может быть использована для контроля положения подвижных объектов морской техники - обитаемых и необитаемых подводных аппаратов, гидрографических буев, гибких протяженных буксируемых антенн. Техническим результатом полезной модели является увеличение информативности при контроле положения погружаемого объекта морской техники путем определения его глубины погружения и температуры окружающей среды на этой глубине. Для обеспечения указанного технического результата в систему контроля положения погружаемого объекта морской техники для передачи в реальном масштабе времени данных в контроллер верхнего уровня, содержащей последовательно соединенные блок первичных датчиков, в который входят акселерометры и магнитометры, блок съема сигналов, включающий схему формирования аналоговых сигналов и схему электропитания, блок аналого-цифрового преобразования (АЦП) и блок вычислителя, введен блок датчика давления, состоящий из последовательно соединенных датчика давления и буферного усилителя, силовой вход которого соединен со схемой питания, а выход с блоком АЦП, при этом в блок первичных датчиков введен датчик температуры.

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, в частности, к системам контроля положения подвижных объектов, и может быть использована для контроля положения подвижных объектов морской техники - обитаемых и необитаемых подводных аппаратов, гидрографических буев, гибких протяженных буксируемых антенн.

Известны гироскопические приборы контроля углового положения подвижного объекта, например, инклинометр [1].

Известна система контроля положения объекта, обеспечивающая измерение данных в реальном масштабе времени и передачу их в контроллер верхнего уровня, содержащая блок первичных датчиков, в который входят акселерометры и магнитометры, блок съема сигналов, блок аналого-цифрового преобразования (АЦП) и блок вычислителя [2].

Известная система обеспечивает измерение углов курса, крена, дифферента объекта и передачу данных в контроллер верхнего уровня по стандартному интерфейсу RS-232.

Известная система может быть применена для контроля положения погружаемого объекта морской техники, наиболее близка к предполагаемой по технической сущности и вследствие этого принята за прототип.

Недостатком известной системы-прототипа является недостаточная информативность при контроле положения погружаемого объекта морской техники, в частности, гибких протяженных буксируемых антенн (ГПБА).

Недостаток известной системы-прототипа объясняется тем, что известная система не дает информации о глубине погружения объекта.

Техническим результатом полезной модели является увеличение информативности при контроле положения погружаемого объекта морской техники путем

определения его глубины погружения и температуры окружающей среды на этой глубине.

Для обеспечения указанного технического результата в систему контроля положения погружаемого объекта морской техники для передачи в реальном масштабе времени данных в контроллер верхнего уровня, содержащей последовательно соединенные блок первичных датчиков, в который входят акселерометры и магнитометры, блок съема сигналов, включающий схему формирования аналоговых сигналов и схему электропитания, блок аналого-цифрового преобразования (АЦП) и блок вычислителя, введены новые признаки, а именно: в ее состав введен блок датчика давления, состоящий из последовательно соединенных датчика давления и буферного усилителя, силовой вход которого соединен со схемой питания, а выход с блоком АЦП, при этом в блок первичных датчиков введен датчик температуры.

Достижение технического результата объясняется тем, что введение в состав системы контроля положения погружаемого объекта морской техники датчиков давления и температуры позволяет получить информацию о глубине погружения объекта и температуре воды на горизонте измерения.

Сущность полезной модели поясняется фиг 1, на которой приведена блок схема предложенного устройства.

Система контроля положения погружаемого объекта морской техники состоит из блока 1 датчика давления, блока 2 первичных датчиков, блока 3 съема сигналов, блока 4 АЦП, блока 5 вычислителя.

В блок 1 датчика давления входит собственно датчик давления типа МД 10-6-V ТУ 4212-163-00227459-98, чувствительная мембрана которого непосредственно контактирует с рабочей средой, и буферный усилитель, с выхода которого снимается аналоговый сигнал, пропорциональный внешнему давлению.

Блок 2 первичных датчиков содержит триаду 6 акселерометров Silicon Designs1210L-005, обеспечивающих измерение углов крена и дифферента, триаду 7 магнитометров на преобразователях феррозондовых ПНБИ.411172.001, обеспечивающих измерение курса относительно магнитного меридиана и датчик 8 температуры, в данном примере выполненный в виде платинового термометра-сопротивления ПНБИ.405226.001.

Блок 3 съема сигналов содержит схемы электропитания датчиков и схему формирования аналоговых сигналов датчиков.

Блок 4 АЦП содержит 14-ти разрядный АЦП МАХ194АЕРЕ.

Предложенное устройство работает следующим образом: на вход 8-ми канального коммутатора блока 4 АЦП поступают аналоговые сигналы со всех датчиков. Блок 4 обеспечивает преобразование принятых аналоговых сигналов в цифровую форму.

Блок 5 вычислителя обеспечивает расчет курса, углов крена, дифферента, передачу этих результатов и данных по измерению температуры и давления в линию связи по интерфейсу RS-485.

Применение предложенного устройства позволило обеспечить измерение и передачу в контроллер верхнего уровня по интерфейсу RS-485 следующие параметры, характеризующие положение погружаемого объекта морской техники:

Наименование параметра	Единица измерения	Диапазон измерения	Среднеквадратическая погрешность измерения
1. Курс относительно магнитного меридиана	угл. град.	0...360	0,5 sec( - географическая широта места измерения)
2. Крен	угл. град.	до ±30	1
		±(30...180)	Не нормируется
3. Дифферент	угл. град.	до ±30	1
		±(30...180)	Не нормируется
4. Температура контейнера СКП	°С	от -4 до +35	0,5
5. Статическое давление	МПа	0,1...3,0	1%
		3,0...10	Не нормируется

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает достижение заявленного технического результата.

Источники информации:

1. Г.Н.Косов, P.M.Алимбеков, А.В.Живее. Инклинометры (Основы теории и проектирования). Уфа, 1998 г..

2. В.Я.Распопов, Д.М.Малютин, Ю.В.Иванов, Р.В.Алалуев. Малогабаритная система ориентации. «Датчики и системы», №8, 2004 г.

Система контроля положения погружаемого объекта морской техники для передачи в реальном масштабе времени данных в контроллер верхнего уровня, содержащая последовательно соединенные блок первичных датчиков, в который входят акселерометры и магнитометры, блок съема сигналов, включающий схему формирования аналоговых сигналов и схему питания, блок аналого-цифрового преобразования и блок вычислителя, отличающаяся тем, что ее состав введен блок датчика давления, состоящий из последовательно соединенных датчика давления и буферного усилителя, силовой вход которого соединен со схемой питания, а выход с блоком аналого-цифрового преобразования, при этом в блок первичных датчиков введен датчик температуры.