Далёкасць ультрагукавой дальнамера

Распрацаваная ультрагукавая сістэма дальнасці мае дыяпазон больш за 32 метры, шырыню прамяня менш за 100 і паласу прапускання каля 4 кГц (22-25,5 кГц). Калі выкарыстоўваецца камбінаваная структура ультрагукавога пераўтваральніка, прапускная здольнасць можа быць пашырана да 8 кГц. Ультрагукавая сістэма далёкасці вялікага дыяпазону, якая складаецца з такога пераўтваральніка, можа задаволіць патрабаванні прымянення сістэмы дапамогі ваджэнню аўтамабіля або беспілотнай баявой платформы. Асноўная праца і высновы наступныя:

Матэматычныя выразы радыяльнай і восевай вібрацыі створаны ультрагукавыя пераўтваральнікі , што дае тэарэтычную аснову для распрацоўкі і вырабу мікрапрыёмнікаў малога памеру. Прапанавана схема камбінаванай структуры пераўтваральніка «дыскавага п'езаэлектрычнага вібратара ў якасці асноўнага пераўтваральніка і пераўтваральніка ў якасці дапаможнага прыёмніка», якая забяспечвае новае вымярэнне для пашырэння дыяпазону частот ультрагукавога п'езаэлектрычнага пераўтваральніка. Выкарыстоўваючы характарыстыкі лінейнага распаўсюджвання гукавых хваль у зоне Фрэнэля крыніцы гуку, распрацавана і выраблена ультрагукавая хваля з унікальнай структурай акустычнага акна.

 The ультрагукавы датчык вымярэння адлегласці забяспечвае новае канструктыўнае рашэнне для паляпшэння характарыстык ультрагукавога пераўтваральніка ў дачыненні да шматшляхавых перашкод. Прапанаваны аптымальны метад праектавання двухтактнага пераўтваральніка і формула разліку эфектыўнасці пераўтварэння энергіі. Традыцыйны метад распрацоўкі двухтактнага пераўтваральніка ўдасканалены, і эфектыўнасць электрамеханічнага пераўтварэння энергіі ультрагукавога генератара палепшана. Для падаўлення з'явы «рэверберацыі» ў ультрагукавой сістэме далёкасці вялікага дыяпазону аналізуюцца і вымяраюцца характарыстыкі імпедансу п'езаэлектрычнага пераўтваральніка, распрацоўваецца і вырабляецца схема ўзгаднення імпедансу п'езаэлектрычнага пераўтваральніка, і выкарыстоўваецца ультрагукавой працэс распаўсюджвання. У характарыстыках згасання паглынання энергіі была распрацавана і выраблена новая схема з пераменным узмацненнем часу. Каб палепшыць трываласць і прадукцыйнасць у рэжыме рэальнага часу ультрагукавой датчык адлегласці , метад выяўлення карэляцыі агінаючай і грубы і дакладны двухступеньчаты алгарытм лічбавай карэляцыі, а таксама прымяненне алгарытму згорткі (метад выяўлення адпаведнасці) для разліку часу дыяпазону даецца. Мадыфікаваная формула палепшанага алгарытму мадуляцыі і дэмадуляцыі ASK (мадуляцыя ASK, дэмадуляцыя PSK) прапануецца для павышэння прадукцыйнасці ультрагукавой вымяральнай сістэмы супраць шматшляхавых перашкод.

The Ультрагукавой датчык для вымярэння адлегласці, распрацаваны вышэйзгаданымі тэарэтычнымі метадамі і тэхнічнымі сродкамі, перавышае максімальную працоўную адлегласць (30 метраў) самых перадавых амерыканскіх ультрагукавых датчыкаў серыі Airducer. Да гэтага часу прапанаваныя мадуляцыя ASK на аснове MSK і дэмадуляцыя PSK. Алгарытм можа павялічыць каэфіцыент узмацнення апрацоўкі ультрагукавой сістэмы вызначэння дальнасці больш чым на 20 дБ (даўжыня паслядоўнасці M); пры выкарыстанні грубага і дакладнага двухэтапнага алгарытму лічбавай карэляцыі хуткасць вылічэння вышэй, чым пры прамым алгарытме (k - таўшчыня). Каэфіцыент адлегласці тонкага кроку k> 1. Прыведзеныя вышэй высновы паказваюць, што праграмныя і апаратныя метады і тэарэтычныя метады, прынятыя або прапанаваныя ў гэтай працы, могуць дапамагчы павялічыць працоўную адлегласць ультрагукавога пераўтваральніка і пашырыць працоўны дыяпазон частот ультрагукавога пераўтваральніка. Гэта павышае здольнасць ультрагукавога пераўтваральніка да накіраванасці і анты-шматпрамянёвых перашкод, а таксама паляпшае каэфіцыент узмацнення ў рэжыме рэальнага часу і апрацоўкі ультрагукавой сістэмы дальнасці.

Хоць тэхнічныя паказчыкі ст Ультрагукавы пераўтваральнік для вымярэння адлегласці адпавядаў патрабаванням праектавання, існуючыя ультрагукавыя пераўтваральнікі, платы перадачы і прыёму ультрагуку з'яўляюцца толькі тэставымі прататыпамі ў механічнай структуры, канструкцыі схемы, працэсе вытворчасці і эксперыментальных метадах. З іншага боку, ёсць яшчэ нездавальняючыя рэчы, і рыбу трэба паляпшаць.