Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Измерение силы тяжести в условиях низкочастотной инерционной помехи : (вариант аппаратурного решения) Казанцева, Ольга Сергеевна

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Казанцева, Ольга Сергеевна. Измерение силы тяжести в условиях низкочастотной инерционной помехи : (вариант аппаратурного решения) : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 04.00.22 / Ин-т физики земли им. О. Ю. Шмидта.- Москва, 1990.- 20 с.: ил. РГБ ОД, 9 90-10/3248-2

Введение к работе

Актуальность/ Для успешного решения целого ряда научных,
физико-технических задач и задач клерикальной навигации необхо
димо проводить измерения гравитационного поля Земли на подоиж-
ном основании. В этих условиях измерения ускорений силы тяжес
ти производятся на фоне значительных инерционных помех, вызван
ных силами инерции, которые, согласно принципу эквивалентности
гравитационной и инерционной масс не могут быть отделены от сил
тяготения физическими методами. , ;

Инерционные помехи можно разделить на высокочастотные, е периодами от 0,3с до 10с, возникающие, в частности, при змере-яиях на надводном судне и обусловленные его вибрацией и качкой от волнения моря и низкочастотные, обусловленные длшшоперюдны-ми /30-ЗООс/ колебаниями объекта - фугоидкими движениями самолета, вариациями глубины и рискакия при движении подводной лодки, глубоководного аппарата, буксируемой гондолы и др.

Для выделения полезного сигнала - ускорения силы тяжести на фоне высокочастотной составляющей инерционной ломйхи успешно " используется метод частотной фильтрации, основанный на том, что спектры полезного сигнала и инерционной высоко часто гной помехи 'разнесены цо частотам. Фильтрация осуществляется за счет демпфирования чувствительного элемента гравиметра и применения- специальных сглаживаящих фильтров в выходных цепях. При измерениях силы тяжести на надводных судах, где высокочастоглгэ состаї-.хающая яв^шется главной частью инерционной помехи, метод частотной Фильтрации шжет обеспечить точность измерений до 0,5-1,0 мГал.

При измерениях силы тяжести на объектах, где оспоьчая ча~.ть спектра клершгоииой помехи находится в области низких частої',. Перекрывающихся со сагктром полезного сигнала, приме\існі:є ї.ч>-

- л

тода частотной Фильтрации ограничено. Фильтрация должна обеспечивать лишь подавление имеющейся в сигнале гравиметра высокочастотной части инерционной помехи, а ее влияние на низкочастотную часть помехи должно быть минимальным.

Идея выделения полезного сигнала состоит в том, что необходимо "окрасить" низкочастотную помеху, т.е. измерить ее каким-либо другим, неинерционным способом и затем скомпенсировать в сигнале гравиметра.

Таким образом, для выполнения высокоточных измерений силы тяжести в условиях низкочастотной инерционной помехи актуальной является задача создания измерительного комплекса, содержащего в качестве датчиков первичной информации гравиинерциальный измеритель /в дальнейшем - гравиметр/ и измеритель вертикальных перемещений объекта, построенный на неинерционном способе измерений. Выделение полезного сигнала произвоАтся в результате совместной, обработки данных измерений приборами комплекса.

Для обеспечения высокой точности измерений датчики первичной информации комплекса должны иметь высокую чувствительность, большой динамический диапазон измерений, стабильность характеристик в течение длительного времени.

Измерительные приборы комплекса должны иметь унифицированный выходной сигнал в цифровом виде, что позволяет без промежуточных преобразований проводить обработку данных, используя бортовую ЭВМ и получать оперативную информацию в процессе шмерений.

Чтобы иметь возможность использовать комплекс в условиях
ограниченного рабочего пространства и энергообеспечения, необ
ходимо, чтобы датчики первичной информация имели небольшие, га
бариты и малое энергопотребление. . ,

В настоящей работе рассматривается вариант комплекса для

измерений скли тяжести иа подводных объектах, в котором ь каче
стве датчиков первичной информации используются кварцем* грави
метр-и манометрический глубиномер с емкостными преобразователя
ми частотного типа и цифровыми выгодными сигналами , . -

Цель диссертации. Основной целью явилось теоретическое и экспериментальное исследование возможности и оценка ожидаемой точности опредечений силы тяжести в условиях нтакочастотцои икьр-йионной помехи.с помощью измерительного комплекса, содержащего кварцевый гравшлетр и манометрический глубиномер с уншїицки>ЕШ-ыл« емкостным преобразователем частотного типа. .

Основные задачи.

  1. Определение принципов и схемы построения комплекса для измерений силы тяжести в условиях низкочастотной инерционной помехи. :„..,,.'' ..

  2. Теоретическое обоснование основнйх-париметров измерительных приборов комплекса исходя из рабочего частотного диапазона

и требуемой точности измерений.

3. Разработка структурной схемы обработки информации измери
тельных приборов комплекса, позволяющей обеспечить задалиjга' точ
ность измерений.

.' 4. "Выработка требований, к^ кзмьритечьнкм приборам комплекса для их технической реализация исходя из теоретически" обосновек-ных. параметров.

5. Разработка, создание и исследование гравиметров y„t*.:i'o-стным преобразователи* частотного типа. Оценка технически: .характеристик гравиметров на соответствие требованиям коьиш.иса,

6.\ Анализ манометрических датчиков емкостного типа и разработка на'их основе манометрического глубиномере." о хаткастег-ио-тиками,' удовяетворявдкми -требованиям комплекса.

?. Проведение морских испытаний гравиметров и анализ результатов экспериментального материала, полученного при наблюдениях на надводных судах и глубоководны» аппаратах с целью оценки возможности и точности ^измерений ускорения силы тяжести в условиях низкочастотной инерционной помехи с помощью разработанного комплекса.

Научная новизна. Предложено технические решение проблемы

ИЗМереНИЙ СИЛЫ ТЯЖеСТИ В УСЛОВИЯХ ЯИЗКОЧаСТОТНОЙ ИНерЦИОКНОЙ ПОт-

мехи, основанное на комдтенсном использовании разработанных и исследованных датчиков первичной информации и представляющее интерес, в первую очередь, доя повышения точности и детальности 'наблюдений на подводных объектах. Разработана структурная "схема обработки выходной информации измерительных приборов данного комплекса.

Аппаратуряо реализованы высокочувствите .ьные с линейной характеристикой в большом динамическом диапазоне и цифровым выходным сигналом приборы измерительного комплекса - кварцевые гравиметры с емкостным преобразователем частотного типа.

Предложена конструкция и определены параметры манометрического глубиномера с емкостным преобразователем частотного типа, входящего в состав измерительного комплекса.

Разработаны методики исследований характеристик измерительных приборов комплекса.

Практическая значимость таботн. Способ измерений силы тяжести в условиях низкочастотной инерционной помехи с помощью разработанного комплекса позволяет повысить точность и детальность гравиметрических определений и решить целый ряд задач, в первую очередь таких, где необходимо получать значения ускорений силы тяжести на борту объекта в реальном времени, а также при прове-

дении съемок гравитационного поля океана в труднодоступных для неладных судов районах.

. Разработанные методики исследований и использования морских гравиметров с емкостным преобразователем нашій широкое применение яри выполнении крупномасагзбных площадных гравиметрических съемок дли решения научных и прикладных задач и внедрены в практику работ НИПИокеангеофизика.

Апвобаїікя и публикации. Основные результаты диссертации докидывались на научншс семинарах АН СССР и на Сбщетоскокском семинаре по гравиметрии /І990/.

Основное содержание работы отражено в научно-технических отчетах к статьях. По теме диссертации опубликовано 7 статей.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, эйкшочедия и описка использованной литературы. Ее общий объел составляет 182 страницу из которых 114 страниц составляет машинописный текст, 65 страниц отведено под иллюстрации и таблицы. Список литературы содержит 62 наименования.