[发明专利]一种基于应力监测系统的闭环消磁方法

说明书

一种基于应力监测系统的闭环消磁方法，首先确定应力监测系统中用于测量船体应力的传感器位置，然后基于仿真计算方法和/或实验方法得到这些安装位置处船体应力变化与固定磁场和感应磁场之间的关系；接着继续通过仿真计算和/或实验得到这些位置处的固定磁场、感应磁场与船体总磁场、船体外指定距离处的磁特征的关系；最后，通过将闭环消磁系统与应力监测系统联网即可得到实时的船体磁特征。本发明不需或配合使用少量的磁传感器，充分利用应力监测系统的测量资源，即可得到高精度的磁特征，提高闭环消磁控制效果。

技术领域

本发明涉及舰艇水下特征防护技术领域，尤其是一种基于应力监测系统的闭环消磁方法。

背景技术

通过改变舰艇的磁特征降低其对水雷、潜艇以及其他探测系统可探测性的灵敏度称为磁隐身。在深水域，可以将舰艇的磁特征降低到海底水雷所无法探测的水平，从而避免在冲突的初始紧要时间和资源要求阶段猎杀或扫除这些水雷的必要性。在浅水域，减少磁特征可以提升扫雷效率，降低雷场的有效密度，减少清理雷场所需的时间和平台资源，并降低后续舰艇航行的触雷风险。

目前，海军感兴趣的区域已经从深海转向沿海。浅水海洋环境所具有的声学挑战性使通过电磁场特征探测潜艇变得愈发重要。另外，现在小型低功率磁场传感器已经可以部署在水下磁屏障和有人驾驶或无人驾驶飞机中。以协同行为搜索模式控制的装备有磁异常检测(MAD)传感器的无人驾驶飞行器(UAV)群可以监视海洋中的大面积浅水区域并对安静型潜艇进行探测。因此，降低舰艇的磁特征具有重要意义。

磁材料在外部机械应力和高温的作用下，磁域会重新排列，导致舰艇磁化的变化；研究表明潜艇固定磁场和感应磁场均会随压力的增大而增加，闭环消磁系统需要对这些磁特征进行量化进而设置消磁电流进行消磁。

现有技术中，对磁场的测量是通过磁传感器实现的，而磁传感器价格昂贵，且易受周围其他磁源的影响，导致测量结果不准确。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种基于应力监测系统的闭环消磁方法，从而有效的解决现有技术中的测量方法测量结果不精确且成本高昂的问题。

本发明所采用的技术方案如下：

一种基于应力监测系统的闭环消磁方法，包括如下操作步骤：

步骤1：确定应力监测系统中用于测量船体应力的传感器的安装位置；

步骤2：通过仿真计算和/或实验方法得到所述安装位置处船体应力变化与固定磁场和感应磁场之间的关系；

步骤3：进一步通过仿真计算和/或实验方法得到船体其他位置及船体外指定距离处的磁特征；

步骤4：整理得到应力传感器安装位置处的应力与船体及船体外指定距离处的磁特征之间的关系；

步骤5：将步骤4中得到结果应用于闭环消磁系统的控制器；

步骤6：将控制器与闭环消磁系统相连，根据当前应力值及其与船体及船体外指定距离处的磁特征之间的关系，将闭环消磁系统与应力监测系统联网，以便闭环消磁系统能够得到实时的船体应力信息；

步骤7：控制器计算得到合适的消磁电流。

其进一步技术方案在于：

步骤2中，所述安装位置处船体应力变化与固定磁场和感应磁场之间的关系为拟合公式或者缩比模型中各参数对应的表格。

步骤4中，所述应力传感器安装位置处的应力与船体及船体外指定距离处的磁特征之间的关系为拟合公式或缩比模型中各参数对应的表格。

将闭环消磁系统与应力监测系统之间通过网络连接，实时将应力监测系统的应力信息传输给闭环消磁系统。

本发明的有益效果如下：