|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Гравитационный градиентометр для обнаружения градиента силы тяжести, содержащий по меньшей мере два сенсорных тела, каждое из которых соединено посредством соответствующего шарнира с участком корпуса, которые способны поворачиваться вокруг соответствующих осей, и каждое из которых испытывает изменение крутящего момента в ответ на изменение градиента силы тяжести, посредством чего по меньшей мере два сенсорных тела перемещаются относительно друг друга в ответ на изменение градиента силы тяжести, и причем сигнал, указывающий градиент силы тяжести, формируется в ответ на относительное перемещение указанных по меньшей мере двух сенсорных тел; датчик ускорения для измерения ускорения, связанного с внешним ускорением, приложенным к гравитационному градиентометру; и исполнительное устройство, выполненное с возможностью формирования линейного перемещения, причем исполнительное устройство соединено по меньшей мере с двумя сенсорными телами и выполнено с возможностью преобразования линейного перемещения в угловое перемещение по меньшей мере одного сенсорного тела и уменьшения разности между величинами крутящих моментов, испытываемых по меньшей мере двумя сенсорными телами в ответ на изменение градиента силы тяжести, и контроллер, предназначенный для управления исполнительным устройством для формирования линейного перемещения на основе сигнала, полученного от датчика ускорения; причем датчик ускорения и исполнительное устройство выполнены с возможностью формирования части системы упреждающего управления для управления угловым перемещением по меньшей мере одного сенсорного тела так, что угловое перемещение также зависит от параметра механической реакции, связанного по меньшей мере с одним из по меньшей мере двух сенсорных тел, причем параметр механической реакции является мерой для отношения линейного ускорения к соответствующему линейному перемещению. 2. Гравитационный градиентометр по п.1, в котором параметр механической реакции зависит от величины дипольного момента массы по меньшей мере одного сенсорного тела по меньшей мере из двух сенсорных тел. 3. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1 и 2, в котором датчик ускорения выполнен с возможностью измерения линейного ускорения. 4. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-3, в котором параметр механической реакции, связанный по меньшей мере с одним из по меньшей мере двух сенсорных тел, зависит от расстояния между центром инерции и соответствующей осью вращения по меньшей мере одного сенсорного тела. 5. Гравитационный градиентометр по п.3 или 4, в котором шарнир является гибкой перемычкой. 6. Гравитационный градиентометр по п.4 или 5, в котором центр инерции каждого сенсорного тела расположен вблизи соответствующих осей и в котором по меньшей мере часть разности между крутящими моментами, испытываемыми сенсорными телами, является результатом разных местоположений центров инерции относительно соответствующих осей. 7. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-6, в котором соответствующие оси ориентированы так, чтобы быть соосными. 8. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-7, в котором каждое сенсорное тело имеет центр инерции, который смещен от соответствующей оси вращения на расстояние, которое меньше 1/10 6 радиуса инерции сенсорного тела. 9. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-8, в котором каждое сенсорное тело имеет центр инерции, который смещен от соответствующей оси вращения на расстояние, которое меньше 1/(5 ×10 6 ) радиуса инерции сенсорного тела. 10. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-9, в котором каждое сенсорное тело имеет центр инерции, который смещен от соответствующей оси вращения на расстояние, которое меньше 1/10 7 радиуса инерции сенсорного тела. 11. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-10, в котором по меньшей мере два сенсорных тела выполнены с возможностью поворота в одной плоскости, при этом гравитационный градиентометр выполнен с возможностью уменьшения разности между крутящими моментами, испытываемыми по меньшей мере двумя сенсорными телами, в ответ на изменение градиента силы тяжести, для ускорения, приложенного в любом направлении в плоскости. 12. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-11, в котором по меньшей мере часть датчика ускорения расположена в фиксированном местоположении относительно одного из по меньшей мере двух сенсорных тел. 13. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-12, содержащий конденсаторы, которые выполнены так, что при относительном перемещении по меньшей мере двух сенсорных тел в конденсаторах формируется электрический сигнал. 14. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-13, содержащий индукционные катушки, которые выполнены так, что при относительном перемещении по меньшей мере двух сенсорных тел в индукционных катушках формируется электрический сигнал. 15. Гравитационный градиентометр по п.14, в котором по меньшей мере два сенсорных тела размещены в сосуде Дьюара, при этом гравитационный градиентометр содержит сверхпроводящие компоненты, которые при использовании работают при криогенных температурах. 16. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-15, содержащий стабилизационную платформу, при этом датчик ускорения расположен на стороне полезной нагрузки стабилизационной платформы. 17. Способ обнаружения сигнала градиента силы тяжести с использованием гравитационного градиентометра по п.1, содержащего по меньшей мере два сенсорных тела, каждое из которых соединено посредством соответствующего шарнира с участком корпуса и каждое испытывает изменение крутящего момента в ответ на изменение градиента силы тяжести, посредством чего по меньшей мере два сенсорных тела перемещаются относительно друг друга, при этом способ содержит этапы, на которых определяют параметр механической реакции, связанный по меньшей мере с одним из по меньшей мере двух сенсорных тел, причем параметр механической реакции является мерой для отношения линейного ускорения к соответствующему линейному перемещению, которое прилагается по меньшей мере к одному из по меньшей мере двух сенсорных тел так, что разность между величинами крутящих моментов, испытываемых по меньшей мере двумя сенсорными телами, уменьшается, причем линейное перемещение сформировано исполнительным устройством, выполненным с возможностью преобразования линейного перемещения в угловое перемещение по меньшей мере одного сенсорного тела; измеряют ускорение, связанное с внешним ускорением; управляют исполнительным устройством с использованием системы упреждающего управления, которая выполнена так, что линейное перемещение зависит от измеренного ускорения и определенного параметра механической реакции; и регистрируют сигнал градиента силы тяжести. 18. Способ по п.17, в котором внешнее ускорение является линейным ускорением. 19. Способ по п.17 или 18, в котором параметр механической реакции зависит от дипольного момента массы по меньшей мере одного сенсорного тела.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Гравитационный градиентометр для обнаружения градиента силы тяжести, содержащий по меньшей мере два сенсорных тела, каждое из которых соединено посредством соответствующего шарнира с участком корпуса, которые способны поворачиваться вокруг соответствующих осей, и каждое из которых испытывает изменение крутящего момента в ответ на изменение градиента силы тяжести, посредством чего по меньшей мере два сенсорных тела перемещаются относительно друг друга в ответ на изменение градиента силы тяжести, и причем сигнал, указывающий градиент силы тяжести, формируется в ответ на относительное перемещение указанных по меньшей мере двух сенсорных тел; датчик ускорения для измерения ускорения, связанного с внешним ускорением, приложенным к гравитационному градиентометру; и исполнительное устройство, выполненное с возможностью формирования линейного перемещения, причем исполнительное устройство соединено по меньшей мере с двумя сенсорными телами и выполнено с возможностью преобразования линейного перемещения в угловое перемещение по меньшей мере одного сенсорного тела и уменьшения разности между величинами крутящих моментов, испытываемых по меньшей мере двумя сенсорными телами в ответ на изменение градиента силы тяжести, и контроллер, предназначенный для управления исполнительным устройством для формирования линейного перемещения на основе сигнала, полученного от датчика ускорения; причем датчик ускорения и исполнительное устройство выполнены с возможностью формирования части системы упреждающего управления для управления угловым перемещением по меньшей мере одного сенсорного тела так, что угловое перемещение также зависит от параметра механической реакции, связанного по меньшей мере с одним из по меньшей мере двух сенсорных тел, причем параметр механической реакции является мерой для отношения линейного ускорения к соответствующему линейному перемещению. 2. Гравитационный градиентометр по п.1, в котором параметр механической реакции зависит от величины дипольного момента массы по меньшей мере одного сенсорного тела по меньшей мере из двух сенсорных тел. 3. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1 и 2, в котором датчик ускорения выполнен с возможностью измерения линейного ускорения. 4. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-3, в котором параметр механической реакции, связанный по меньшей мере с одним из по меньшей мере двух сенсорных тел, зависит от расстояния между центром инерции и соответствующей осью вращения по меньшей мере одного сенсорного тела. 5. Гравитационный градиентометр по п.3 или 4, в котором шарнир является гибкой перемычкой. 6. Гравитационный градиентометр по п.4 или 5, в котором центр инерции каждого сенсорного тела расположен вблизи соответствующих осей и в котором по меньшей мере часть разности между крутящими моментами, испытываемыми сенсорными телами, является результатом разных местоположений центров инерции относительно соответствующих осей. 7. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-6, в котором соответствующие оси ориентированы так, чтобы быть соосными. 8. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-7, в котором каждое сенсорное тело имеет центр инерции, который смещен от соответствующей оси вращения на расстояние, которое меньше 1/10 6 радиуса инерции сенсорного тела. 9. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-8, в котором каждое сенсорное тело имеет центр инерции, который смещен от соответствующей оси вращения на расстояние, которое меньше 1/(5 ×10 6 ) радиуса инерции сенсорного тела. 10. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-9, в котором каждое сенсорное тело имеет центр инерции, который смещен от соответствующей оси вращения на расстояние, которое меньше 1/10 7 радиуса инерции сенсорного тела. 11. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-10, в котором по меньшей мере два сенсорных тела выполнены с возможностью поворота в одной плоскости, при этом гравитационный градиентометр выполнен с возможностью уменьшения разности между крутящими моментами, испытываемыми по меньшей мере двумя сенсорными телами, в ответ на изменение градиента силы тяжести, для ускорения, приложенного в любом направлении в плоскости. 12. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-11, в котором по меньшей мере часть датчика ускорения расположена в фиксированном местоположении относительно одного из по меньшей мере двух сенсорных тел. 13. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-12, содержащий конденсаторы, которые выполнены так, что при относительном перемещении по меньшей мере двух сенсорных тел в конденсаторах формируется электрический сигнал. 14. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-13, содержащий индукционные катушки, которые выполнены так, что при относительном перемещении по меньшей мере двух сенсорных тел в индукционных катушках формируется электрический сигнал. 15. Гравитационный градиентометр по п.14, в котором по меньшей мере два сенсорных тела размещены в сосуде Дьюара, при этом гравитационный градиентометр содержит сверхпроводящие компоненты, которые при использовании работают при криогенных температурах. 16. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-15, содержащий стабилизационную платформу, при этом датчик ускорения расположен на стороне полезной нагрузки стабилизационной платформы. 17. Способ обнаружения сигнала градиента силы тяжести с использованием гравитационного градиентометра по п.1, содержащего по меньшей мере два сенсорных тела, каждое из которых соединено посредством соответствующего шарнира с участком корпуса и каждое испытывает изменение крутящего момента в ответ на изменение градиента силы тяжести, посредством чего по меньшей мере два сенсорных тела перемещаются относительно друг друга, при этом способ содержит этапы, на которых определяют параметр механической реакции, связанный по меньшей мере с одним из по меньшей мере двух сенсорных тел, причем параметр механической реакции является мерой для отношения линейного ускорения к соответствующему линейному перемещению, которое прилагается по меньшей мере к одному из по меньшей мере двух сенсорных тел так, что разность между величинами крутящих моментов, испытываемых по меньшей мере двумя сенсорными телами, уменьшается, причем линейное перемещение сформировано исполнительным устройством, выполненным с возможностью преобразования линейного перемещения в угловое перемещение по меньшей мере одного сенсорного тела; измеряют ускорение, связанное с внешним ускорением; управляют исполнительным устройством с использованием системы упреждающего управления, которая выполнена так, что линейное перемещение зависит от измеренного ускорения и определенного параметра механической реакции; и регистрируют сигнал градиента силы тяжести. 18. Способ по п.17, в котором внешнее ускорение является линейным ускорением. 19. Способ по п.17 или 18, в котором параметр механической реакции зависит от дипольного момента массы по меньшей мере одного сенсорного тела.
Евразийское 027249 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.07.31
(21) Номер заявки 201071385
(22) Дата подачи заявки 2009.09.25
(51) Int. Cl. G01V7/02 (2006.01)
(54) ДЕТЕКТОР ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ГРАДИЕНТА СИЛЫ ТЯЖЕСТИ
(31) 2008904997
(32) 2008.09.25
(33) AU
(43) 2011.06.30
(86) PCT/AU2009/001281
(87) WO 2010/034074 2010.04.01
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ТЕКНОЛОДЖИКАЛ РЕСОРСИЗ ПТИ ЛТД. (AU)
(72) Изобретатель:
Ван Канн Фрэнк Йоахим (AU)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU)
(56) WO-A1-2008061278 US-A1-20060207326
(57) В изобретении представлен гравитационный градиентометр для обнаружения градиента силы тяжести. Гравитационный градиентометр содержит по меньшей мере два сенсорных тела, которые способны поворачиваться вокруг соответствующих осей и которые испытывают изменение крутящего момента в ответ на изменение градиента силы тяжести, при помощи чего по меньшей мере два сенсорных тела перемещаются относительно друг друга в ответ на изменение градиента силы тяжести, и где сигнал, указывающий градиент силы тяжести, формируется в ответ на относительное перемещение по меньшей мере двух сенсорных тел. Дополнительно гравитационный градиентометр содержит датчик ускорения для измерения ускорения, связанного с внешним ускорением, приложенным к гравитационному градиентометру. Гравитационный градиентометр также содержит исполнительное устройство для формирования регулирующей силы, которая зависит от ускорения, измеренного датчиком ускорения. Регулирующая сила также зависит от параметра механической реакции, связанного по меньшей мере с одним из по меньшей мере двух сенсорных тел. Регулирующая сила прикладывается таким образом, что уменьшается разность между величинами крутящих моментов, испытываемых по меньшей мере двумя сенсорными телами в ответ на изменение градиента силы тяжести.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к детектору для обнаружения градиента силы тяжести и гравитационному градиентометру.
Уровень техники изобретения
Гравиметры используются в геологической разведке для измерения первых производных гравитационного поля Земли. Хотя сделаны некоторые успехи в разработке гравиметров, которые могут измерять первые производные гравитационного поля Земли, из-за сложности в проведении различий между пространственными изменениями поля и временными колебаниями ускорений движущегося транспортного средства, эти измерения обычно могут выполняться с достаточной точностью для полезной разведки только с помощью наземных стационарных инструментов.
Гравитационные градиентометры (в отличие от гравиметров) используются для измерения второй производной гравитационного поля и используют датчик, который необходим для измерения разностей сил тяжести вплоть до 1/1012 нормальной силы тяжести.
Гравитационный градиентометр обычно содержит датчик в виде по меньшей мере одного сенсорного тела, которое испытывает изменение в крутящем моменте в ответ на изменение градиента силы тяжести.
Гравитационные градиентометры были использованы для попытки найти месторождения, например рудные месторождения, включающие железную руду и геологические структуры, несущие углеводороды. Было бы удобно, если бы гравитационные градиентометры могли устанавливаться в самолетах для таких исследований. Однако ускорения самолетов приводят к крутящим моментам, которые гораздо больше крутящих моментов, ассоциированных с градиентом силы тяжести. Уменьшение влияния таких ускорений самолетов на датчик создает технологическую проблему.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение в первой особенности предоставляет гравитационный градиентометр для обнаружения градиента силы тяжести, содержащий
по меньшей мере два сенсорных тела, которые способны поворачиваться вокруг соответствующих осей и которые испытывают изменение крутящего момента в ответ на изменение градиента силы тяжести, при помощи чего по меньшей мере два сенсорных тела перемещаются относительно друг друга в ответ на изменение градиента силы тяжести, и где сигнал, указывающий градиент силы тяжести, формируется в ответ на относительное перемещение по меньшей мере двух сенсорных тел;
датчик ускорения для измерения ускорения, связанного с внешним ускорением, приложенным к гравитационному градиентометру; и
исполнительное устройство для формирования регулирующей силы, которая зависит от ускорения, измеренного датчиком ускорения, причем регулирующая сила также зависит от параметра механической реакции, связанного по меньшей мере с одним из по меньшей мере двух сенсорных тел, и регулирующая сила прикладывается так, что уменьшается разность между величинами крутящих моментов, испытываемых по меньшей мере двумя сенсорными телами в ответ на изменение градиента силы тяжести.
Параметр механической реакции может зависеть от механической чувствительности по меньшей мере одного сенсорного тела к приложенной силе. В одном варианте осуществления параметр механической реакции зависит от величины дипольного момента массы по меньшей мере у одного сенсорного тела по меньшей мере из двух сенсорных тел.
Исполнительное устройство и датчик ускорения могут образовывать часть системы упреждающего управления для управления регулирующей силой.
В одном примере датчик ускорения выполнен с возможностью измерять линейное ускорение.
Шарнир может быть гибкой перемычкой.
Параметр механической реакции, связанный по меньшей мере с одним из по меньшей мере двух сенсорных тел, может зависеть от расстояния между центром инерции и соответствующей осью вращения по меньшей мере у одного сенсорного тела. Центр инерции каждого сенсорного тела может располагаться вблизи соответствующих осей, и по меньшей мере часть разности между крутящими моментами, испытываемыми сенсорными телами, может быть результатом разных местоположений центров инерции относительно соответствующей оси.
Соответствующие оси могут ориентироваться так, чтобы быть соосными.
Каждое сенсорное тело может иметь центр инерции, который смещен от соответствующей оси вращения на расстояние, которое меньше 1/106, меньше 1/5х106 или даже меньше 1/107 радиуса инерции сенсорного тела.
Центр инерции каждого сенсорного тела располагается в пределах 5 нм от соответствующей оси.
По меньшей мере два сенсорных тела могут быть способны поворачиваться в одной плоскости, и гравитационный градиентометр может быть устроен так, что разность между крутящими моментами, испытываемыми по меньшей мере двумя сенсорными телами в ответ на изменение градиента силы тяжести, уменьшается для ускорения, приложенного в любом направлении в плоскости.
По меньшей мере часть датчика ускорения может располагаться в постоянном месте относительно одного из по меньшей мере двух сенсорных тел.
Гравитационный градиентометр может содержать конденсаторы, которые размещаются так, что относительное перемещение по меньшей мере двух сенсорных тел формирует в конденсаторах электрический сигнал.
В качестве альтернативы гравитационный градиентометр может содержать индукционные катушки, которые размещаются так, что относительное перемещение по меньшей мере двух сенсорных тел формирует в индукционных катушках электрический сигнал. По меньшей мере два сенсорных тела могут устанавливаться в сосуд Дьюара, и гравитационный градиентометр может содержать сверхпроводящие компоненты, которые при использовании работают при криогенных температурах.
Гравитационный градиентометр может содержать стабилизационную платформу, и датчик ускорения может располагаться на стороне полезной нагрузки стабилизационной платформы.
Настоящее изобретение во второй особенности предоставляет способ обнаружения сигнала градиента силы тяжести с использованием детектора, содержащего по меньшей мере два сенсорных тела, которые являются подвижными и испытывают изменение крутящего момента в ответ на изменение градиента силы тяжести, при помощи чего по меньшей мере два сенсорных тела перемещаются относительно друг друга; при этом способ содержит этапы
определения параметра реакции, связанного по меньшей мере с одним из по меньшей мере двух сенсорных тел;
измерения ускорения, связанного с внешним ускорением;
формирования регулирующей силы, которая прикладывается таким образом, чтобы уменьшалась разность между величинами крутящих моментов, испытываемых по меньшей мере двумя сенсорными телами, причем регулирующая сила зависит от измеренного ускорения и определенного параметра реакции; и
обнаружения сигнала градиента силы тяжести.
Внешнее ускорение может быть линейным ускорением, а параметр реакции может зависеть от ди-польного момента массы по меньшей мере у одного сенсорного тела.
Изобретение станет еще понятнее из нижеследующего описания конкретных вариантов осуществления изобретения. Описание предоставляется со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - схематичный чертеж гравитационного градиентометра в соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 - вид в перспективе первого установочного узла, образующего часть установочного устройства в гравитационном градиентометре, в соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 3 - вид в перспективе второго установочного узла в установочном устройстве в соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг. 4 - вид снизу установочного узла, показанного на фиг. 3. Фиг. 5 - чертеж собранной конструкции.
Фиг. 6 - вид в перспективе, показывающий собранные компоненты гравитационного градиентометра в соответствии с другим конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 7 - вид сверху сенсорного тела в соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 8 - схема, показывающая управление исполнительным устройством в соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 9 - вид в перспективе компонентов гравитационного градиентометра в соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 10 - вид в перспективе первого установочного узла в установочном устройстве в соответствии с другим конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 11 - вид в перспективе части установочного устройства из фиг. 10 для иллюстрации местоположения и размера гибкой перемычки в первом установочном узле.
Фиг. 12 - вид в перспективе установочного устройства из фиг. 10 снизу.
Фиг. 13 - вид в перспективе установочного устройства из фиг. 10, включающего второй установочный узел из второго варианта осуществления.
Фиг. 14 - вид в перспективе компонента второго установочного узла.
Фиг. 15 - вид в перспективе сверху компонента второго установочного узла из фиг. 14.
Фиг. 16 - вид в перспективе собранных компонентов гравитационного градиентометра в соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 17 - вид сверху участка корпуса для крепления сенсорного тела в соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения.
Фиг. 18 показывает компонент гравитационного градиентометра в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 19(а)-(г) - чертеж элементов преобразователя в соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 20 - чертеж, аналогичный фиг. 18, но показывающий один из элементов преобразователя из фиг. 19 на месте.
Фиг. 21 - схема для помощи в объяснении схем из фиг. 22.
Фиг. 22(а)-(с1) - принципиальные схемы, относящиеся к конкретным вариантам осуществления изобретения.
Фиг. 23 - схема перестройки частоты в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 24-26 показывают схемы в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 27 - вид в перспективе поперечного сечения через исполнительное устройство в соответствии с конкретным вариантом осуществления изобретения.
Фиг. 28(а) и (b) показывает компоненты гравитационного градиентометра в соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения; и
фиг. 29 и 30 показывают блок-схемы, иллюстрирующие работу вращающейся опорной системы в соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание конкретных вариантов осуществления
Фиг. 1 - схематичный чертеж гравитационного градиентометра 1 в соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения. Гравитационный градиентометр 1 выполнен для вертикального размещения относительно плоскости основания. По всему этому описанию изобретения плоскость основания совпадает с двухкоординатной плоскостью (х-у) в трехмерной координатной системе (х, у, z), и гравитационный градиентометр в этом варианте осуществления выполнен с возможностью вращения вокруг оси z и ориентирован таким образом, что можно измерить компоненты Гху и (Гхх-Гуу) у тензора градиента силы тяжести.
Функция гравитационного градиентометра 1 может быть кратко сформулирована следующим образом. Гравитационный градиентометр в этом варианте осуществления содержит два практически идентичных сенсорных тела, которые шарнирно установлены на установочном устройстве, чтобы они могли колебаться относительно установочного устройства. Сенсорные тела вместе с установочным устройством вращаются вокруг оси z и с угловой частотой, которая приблизительно равна половине резонансной частоты сенсорных тел. Градиент силы тяжести приведет к возникновению силы на сенсорных телах, которые затем будут колебаться относительно установочного устройства во время этого вращения. Компоненты тензора градиента силы тяжести могут определяться из колебательного движения сенсорных тел относительно друг друга. Дополнительные подробности об общем принципе таких измерений описываются в совместно рассматриваемой международной заявке на патент с номером PCT/AU
2006/001269.
Гравитационный градиентометр, показанный фиг. 1, содержит корпус 2, который соединяется с внешней несущей конструкцией 3 ("внешней платформой"), которая располагается на подвеске, содержащей пружины и демпферы, выполненные с возможностью уменьшения воздействия внешнего линейного ускорения, имеющего частоту выше нескольких Гц, например 3, 5 или 10 Гц. Внешняя платформа 3 выполнена с возможностью вращения корпуса 2 с подходящей угловой частотой вокруг оси z. Дополнительно, внешняя платформа 3 выполнена с возможностью ориентирования корпуса 2 по трем ортогональным осям. Внутренняя несущая конструкция ("внутренняя платформа") содержит сенсорные тела и располагается внутри корпуса 2. Внутренняя платформа выполнена с возможностью точной настройки вращения вокруг оси z таким образом, чтобы дополнительно минимизировать передачу внешнего углового ускорения вокруг оси z на сенсорные тела.
Результирующее вращение по оси z, испытываемое сенсорными телами, имеет высокую точность, и любые оставшиеся угловые ускорения вокруг или по осям х и у уменьшаются электронно путем обработки сигнала, указывающего градиент силы тяжести, сформированный гравитационным градиентометром 1.
Нижеследующее будет подробно описывать компоненты и функцию гравитационного градиентометра 1.
Со ссылкой на фиг. 2 описывается первый установочный узел 10. Первый установочный узел 10 образует часть вращающегося установочного устройства 5, которое показано на фиг. 5. Установочный узел 10 содержит основание 12 и вертикальную периферийную стенку 14. Периферийная стенка 14 содержит множество вырезов 16. На основании 12 закреплена втулка 18.
Фиг. 3 и 4 показывают второй установочный узел 20, который содержит периферийную стенку 22 и верхнюю стенку 24. Периферийная стенка 22 имеет четыре выступа 13 для крепления установочного устройства 5 в корпусе 2. Верхняя стенка 24 и периферийная стенка 22 образуют зазор 28. Второй установочный узел 20 устанавливается на первом установочном узле 10 путем установки втулки 18 в зазор 28 и выступов 13 через соответствующие вырезы 16, как показано на фиг. 5.
Первый установочный узел 10 соединяется со вторым установочным узлом 20. В первом установочном узле 10 образуется гибкая перемычка 31, чтобы первичный установочный участок в установочном узле 10 мог поворачиваться вокруг гибкой перемычки 31 относительно вторичного установочного
участка в установочном узле 10. Это подробнее будет описываться со ссылкой на второй вариант осуществления, показанный на фиг. 10-16.
Установочное устройство 5 закрепляет датчик 40 (который будет подробнее описываться ниже и который обычно выполнен в виде квадруполя массы) для точной вращательной настройки вокруг оси z для стабилизации градиентометра во время проведения измерений, особенно когда градиентометр применяется на борту самолета. Как описано выше, вращательная стабилизация по оси х и у в этом варианте осуществления обеспечивается только с помощью внешней платформы. Гравитационный градиентометр 1 расположен так, что при использовании установочное устройство 5 ориентировано параллельно плоскости х-у.
Фиг. 6 показывает датчик 40, установленный на установочном устройстве. Датчик 40 является датчиком OQR (ортогональный квадрупольный ответчик), образованным из первого сенсорного тела и второго сенсорного тела в виде первого сенсорного тела 41 и второго сенсорного тела 42 (не показано на фиг. 6), ортогонального к сенсорному телу 41, и которое имеет такую же форму, как и сенсорное тело 41.
Сенсорное тело 41 располагается в первом участке 45 корпуса, а сенсорное тело 42 располагается во втором участке 47 корпуса. Сенсорное тело 41 и первый участок 45 корпуса являются такими же, как сенсорное тело 42 и второй участок 47 корпуса, за исключением того, что одно повернуто на 90° относительно другого, чтобы сенсорные тела 41 и 42 были ортогональными. Поэтому будет описываться только первый участок 45 корпуса.
Первый участок 45 корпуса имеет торцевую стенку 51 и периферийную боковую стенку 52а. Торцевая стенка 51 соединяется с кромкой 75 (фиг. 2 и 5) стенки 14 первого установочного узла 10 с помощью винтов или похожего (не показано). Сенсорное тело 41 образуется с помощью выреза 57 в стенке 51, за исключением второй гибкой перемычки 59, которая соединяет сенсорное тело 41 со стенкой 51. Вторая гибкая перемычка 59 показана увеличенной в виде сверху на сенсорное тело 41 на фиг. 7. Таким образом, сенсорное тело 41 способно поворачиваться в плоскости х-у относительно первого участка 45 корпуса в ответ на изменения в гравитационном поле. Сенсорное тело 42 устанавливается точно так же, как упоминалось выше, и также может поворачиваться в плоскости х-у относительно второго участка 47 корпуса в ответ на изменения в гравитационном поле вокруг третьей гибкой перемычки. Второй участок 47 корпуса соединяется с основанием 12 (фиг. 2) первого установочного узла 10.
Сенсорное тело 41 и первый участок 45 корпуса вместе со второй гибкой перемычкой 59 являются цельной монолитной структурой.
Преобразователи 71 (не показаны на фиг. 2-4) предоставляются для измерения перемещения сенсорных тел 41 и 42 и для выработки выходных сигналов, указывающих относительное перемещение в плоскости х-у, а, следовательно, и градиент силы тяжести.
Фиг. 8 - схематическая блок-схема, показывающая управление исполнительным устройством для стабилизации градиентометра путем вращения установочного устройства 5 вокруг оси z. Контроллер 50, который может быть компьютером, микропроцессором или т.п., выводит сигналы в исполнительные устройства 53 и 54, которые выполнены с возможностью поворота установочного устройства 5 вокруг оси z. Каждое исполнительное устройство располагается неподвижным относительно выступов 13 и соединяется с первым установочным узлом 10, чтобы исполнительное устройство могло осуществлять вращение на малый угол установочного узла 10 с другими компонентами относительно выступов 13 (и другими компонентами, которые неподвижны относительно выступов 13). Каждое исполнительное устройство обеспечивает линейное перемещение и располагается так, чтобы линейное перемещение превращалось в малый поворот установочного узла 10. Исполнительные устройства будут подробнее описываться со ссылкой на фиг. 27. Положение установочного устройства 5 отслеживается так, чтобы можно было обеспечить подходящую обратную связь для контроллера 50 и предоставить подходящие управляющие сигналы для исполнительных устройств, чтобы повернуть установочный узел 10 вокруг оси z, как требуется для стабилизации установочного узла во время перемещения по воздуху либо внутри, либо на буксире позади самолета.
Конкретный вариант осуществления также включает в себя угловые акселерометры, которые аналогичны по форме сенсорным телам 41 и 42, но форма регулируется для нулевого квадрупольного момента. Линейные акселерометры являются простыми подвесными устройствами с одиночным микрошарниром, действующим как гибкая петля.
Фиг. 9 - вид в разрезе компонентов гравитационного градиентометра, готового для установки в корпус 1, который, в свою очередь, должен быть установлен на внешнюю платформу 2.
Преобразователи 71 измеряют угол смещения сенсорных тел 41 и 42, и схема управления (не показана) конфигурируется для измерения разности между ними.
В этом варианте осуществления преобразователи 71 являются конденсаторами с постоянным зарядом, которые будут подробнее описываться со ссылкой на фиг. 22.
Фиг. 10-15 показывают второй вариант осуществления, в котором одинаковые части указывают компоненты, одинаковые с ранее описанными компонентами.
Во втором варианте осуществления первый установочный узел 10 имеет вырезы 80, которые фактически образуют пазы для вмещения выступов (не показаны), которые соединяются с установочным уз
лом 10 в вырезах 80 и также со вторым установочным узлом 20, показанным на фиг. 15 и 16. В этом варианте осуществления выступы являются отдельными компонентами, так что их можно сделать меньше и проще, чем при вырезании у второй установочной секции 20.
На фиг. 10 вырез 87 сделан так, что он задает часть 18а втулки 18. Вырез 87 затем продолжается ра-диально внутрь по ссылке 88, а затем вокруг центральной секции 18с, как показанном вырезом 101. Вырез 101 затем входит в центральную секцию 18с по линиям 181 и 18е разреза для задания сердцевины 18f. Сердцевина 18f соединяется с центральной секцией 18с с помощью гибкой перемычки 31, которая является неразрезанной частью между линиями 18е и 18d разреза. Часть 10а поэтому образует первичный установочный участок в установочном узле 10, который отделяется от вторичного установочного участка 10а в установочном узле 10, за исключением того места, где участок 18а соединяется с участком 10а с помощью гибкой перемычки 31. Часть 18а фактически образует ось для разрешения вращения части 18а относительно части 10а в направлении z вокруг гибкой перемычки 31.
Как показано на фиг. 11, линия 8 8 разреза сужается наружу от верхнего конца, показанного на фиг. 11, к нижнему концу, и сердцевина 18с сужается наружу в соответствующей форме.
Как видно из фиг. 10, 12 и 13, первый установочный узел 10 является восьмиугольным по форме, а не круглым, как в предыдущем варианте осуществления.
Фиг. 14 показывает компонент второго установочного узла 20 для установки в первом установочном узле 10. Как лучше всего показано на фиг. 14 и 15, второй установочный узел 20 имеет вырезы 120, которые точно совпадают с вырезами 80 для вмещения выступов (не показаны). Выступы могут быть прикручены ко второму установочному узлу 20 болтами, которые проходят через выступы и в отверстия 121 для болтов. Выступы (не показаны) устанавливаются в установочный узел 20 перед тем, как установочный узел 20 закрепляется на первом установочном узле 10.
В этом варианте осуществления верхняя стенка 24 снабжается центральным отверстием 137 и двумя соединительными отверстиями 138а. Три меньших отверстия 139а предоставляются для облегчения выталкивания первого участка 45 корпуса из части 18а, если необходима разборка. Когда второй установочный узел 20 располагается внутри первого установочного узла 10, верхняя часть центральной секции 18с выступает через отверстие 137, как лучше всего показано на фиг. 13. Установочный узел 20 затем может быть соединен с установочным узлом 10 с помощью креплений, которые проходят через отверстия 138 и соединяются в отверстиях 139b (см. фиг. 10) в части 18а.
Таким образом, когда первый участок 45 корпуса и его связанное сенсорное тело 41 соединяется с кромкой 75 в первом установочном узле 10, а второй участок 47 корпуса соединяется с основанием 12, гибкая перемычка 31 допускает перемещение участков 45 и 47 корпуса вокруг оси z.
Следовательно, когда второй установочный узел 20 прикреплен к части 18а, второй установочный узел 20 может поворачиваться вместе с первым участком 10а в первом установочном узле 10 вокруг оси z, заданной гибкой перемычкой 31, пока второй участок, образованный частью 18а, остается неподвижным.
Фиг. 16 показывает основной кожух 61 корпуса 1 и соединители 69 с удаленными полусферическими концами.
Фиг. 17 - вид сверху первого участка 45 корпуса в соответствии с еще одним дополнительным вариантом осуществления изобретения. Как видно из фиг. 17, первый участок 45 корпуса является круглым, а не восьмиугольным, как и в случае с вариантом осуществления из фиг. 6.
Первый участок 45 корпуса удерживает сенсорное тело 41 так же, как описано, посредством гибкой перемычки 59, которая располагается в центре инерции сенсорного тела 41. Сенсорное тело 41 имеет форму шеврона, хотя форма шеврона немного отличается от таковой в прежних вариантах осуществления, и обладает более округлой кромкой 41е, расположенной напротив гибкой перемычки 59, и корытообразной секцией 41f, 41g и 41h стенки рядом с гибкой перемычкой 59. Концы сенсорного тела 41 имеют резьбовые отверстия 30 0, которые принимают элементы 301 с резьбой, которые могут быть в виде заглушек, например установочных винтов или т.п. Отверстия 300 точно совпадают с отверстиями 302 в периферийной стенке 52а первого участка 45 корпуса. Отверстия 302 дают возможность доступа к заглушкам 301 с помощью отвертки или другого инструмента, чтобы заглушки 301 можно было завинтить и вывинтить из отверстия 300 для регулировки их положения в отверстии, чтобы уравновесить сенсорное тело 41 таким образом, чтобы центр тяжести находился на гибкой перемычке 59.
Как изображено на фиг. 17, отверстия 300 находятся под углом 45° к горизонтали и вертикали. Таким образом, два отверстия (302, показанные на фиг. 17), находятся под прямыми углами относительно
друг друга.
Фиг. 17 также показывает зазоры 305 для вмещения в них части преобразователей 71 для отслеживания перемещения сенсорного тела 41 и выработки сигналов в ответ на это перемещение. Как правило, каждый преобразователь 71 выполнен в виде конденсатора с постоянным зарядом. Одна обкладка конденсатора обычно устанавливается на сенсорное тело 41, а другая обкладка конденсатора является неподвижной относительно сенсорного тела 41, чтобы определялся промежуток между обкладками конденсатора. Перемещение сенсорного тела изменяет промежуток, который, в свою очередь, изменяет напряжение на конденсаторе с постоянным зарядом.
Фиг. 18 является более подробным чертежом части участка корпуса из фиг. 17, показывающим зазоры 305. Как видно из фиг. 18, зазоры 305 имеют буртики 401, которые образуют канавки 402.
Фиг. 19(а)-(:г) показывают части преобразователей 71 в виде конденсатора с постоянным зарядом. Преобразователь, показанный на фиг. 19(а), содержит два электрода. Первый электрод в этом варианте осуществления обеспечивается поверхностью сенсорных тел 41 или 42, которые имеют потенциал Земли, а второй электрод показан на фиг. 19(а) (обкладка 408а).
Фиг. 19(b) показывает второй электрод конденсатора, который содержит два отдельных элемента 408b и 407b конденсатора, которые не имеют электрического контакта. Снова первый электрод обеспечивается сенсорными телами 41 или 42, которые имеют потенциал Земли. Элемент 408b конденсатора окружает элемент 407b конденсатора. Эта компоновка используется для создания "виртуального конденсатора", который будет описываться ниже со ссылкой на фиг. 22.
Фиг. 19(с) и (d) показывают альтернативы для вариантов осуществления, показанных на фиг. 19 (b), и показанные вторые электроды содержат соседние элементы 408с, 407с и 408d и 407d соответственно.
Фиг. 19(е) и (f) показывают элементы конденсатора в соответствии с дополнительными вариантами осуществления настоящего изобретения. Второй электрод содержит три элемента 408е, 407е, 407f и 408f, 407g и 407h конденсатора соответственно, и эта компоновка также используется для создания "виртуального конденсатора", который будет описываться ниже.
Нужно будет принять во внимание, что в разновидности этого варианта осуществления обкладки конденсатора могут иметь любую другую подходящую форму поперечного сечения.
В качестве примера фиг. 20 показывает местоположение элементов 407b и 408b конденсатора в зазоре 305 и напротив соответствующей второй обкладки 411 конденсатора. В этом варианте осуществления элементы 407b и 408b конденсатора предоставляются в виде металлической фольги, которая помещается на непроводящее тело 409. Обкладка 411 является металлической и помещается на сенсорное тело 41. В этом варианте осуществления обкладка 411 обеспечивает один элемент конденсатора, который находится напротив элементов 407b и 408b конденсатора. В этом случае сенсорное тело 41 может иметь относительно низкую удельную электропроводность или может быть электроизолирующим.
Если сенсорное тело 41 предоставляется в виде металлического материала с достаточно высокой удельной электропроводностью, то сенсорное тело 41 также может обеспечить элемент конденсатора, и участок сенсорного тела 41 может располагаться непосредственно напротив элементов 407b и 408b конденсатора без обкладки 411, как обсуждалось выше применительно к фиг. 17.
Фиг. 21 - схема сенсорных тел 41 и 42, показывающая их в "рабочей" конфигурации. Преобразователи, которые располагаются в зазорах 305, показаны под номерами ссылок с 71а по 71е.
Как будет видно из фиг. 21, четыре преобразователя 71 размещаются рядом с концами сенсорного тела 41. Второй участок 47 корпуса также содержит четыре преобразователя, размещенные рядом с сенсорным телом 42. Таким образом, в градиентометре предоставляются восемь преобразователей 71.
Ссылаясь теперь на фиг. 22 и 23, описывается схема 360 преобразователя. Каждый из преобразователей 71а-71е является конденсатором с постоянным зарядом и содержит первый электрод конденсатора. Каждый из преобразователей 71а-71е содержит второй электрод конденсатора, который располагается напротив соответствующего первого электрода конденсатора и крепится неподвижно относительно участков корпуса. Первый электрод конденсатора в этом варианте осуществления обеспечивается поверхностью сенсорных тел 41 или 42. Например, каждый преобразователь 71а-71е может содержать второй электрод того типа, который показан на фиг. 19.
Колебательное движение сенсорных тел 41 и 42 приводит к перемещению первых электродов конденсатора (поверхности сенсорных тел 41 или 42) относительно вторых электродов конденсатора. Это перемещение изменяет промежутки между соответствующими первым и вторым электродами конденсатора и приводит к изменению напряжения на преобразователях 71а-71е в виде конденсатора с постоянным зарядом.
Если преобразователи имеют тип, который показан на фиг. 19(b)-20(d), то образуются отдельные составные преобразователи между первым электродом и каждым элементом конденсатора у второго электрода, например 407b и 408b. В этом случае фиг. 22 показывает схему преобразователя для составных преобразователей, образованных между первой обкладкой и одним из двух элементов, и аналогичная схема (соответственно маркированная) используется для составных преобразователей, образованных между первым электродом и остальными элементами конденсатора.
Если преобразователи имеют тип, который показан на фиг. 19(е) и 19(f), то образуются отдельные составные преобразователи между первым электродом и каждым из трех элементов конденсатора, например 408е, 408е и 407f. Фиг. 22 показывает схему преобразователя для составных преобразователей, образованных между первым электродом и одним из трех элементов, и две аналогичные схемы (соответственно маркированные) используются для составных преобразователей, образованных между первой обкладкой и остальными элементами конденсатора.
Каждый составной преобразователь 71а-71е в виде конденсатора с постоянным зарядом обладает индивидуальным напряжением смещения в результате приложенного к нему соответствующего источника напряжения смещения Ув <хру. Фиг. 22 показывает составной преобразователь 71а-71е, причем один
из элементов конденсатора соединяется с потенциалом Земли. Как обсуждалось выше, эти элементы конденсатора являются поверхностями сенсорных тел 41 и 42, которые в этом варианте осуществления являются электропроводящими и соединяются с потенциалом Земли. Полярности напряжений, обеспеченных источниками 361а-361е напряжения смещения, и электрические соединения между составными преобразователями 71а-71е в виде конденсатора с постоянным зарядом выбираются таким образом, чтобы электрические сигналы, сформированные всеми преобразователями, объединялись с одинаковой полярностью, если сенсорные тела 41 и 42 колеблются в противоположных направлениях. Такое колебание в противоположных направлениях обычно формируется градиентом силы тяжести, если сенсорные тела уравновешены и обладают одинаковыми механическими свойствами. Если сенсорные тела 41 и 42 перемещаются в одном направлении, то одна половина электрических сигналов, сформированных составными преобразователями 71а-71е в виде конденсаторов с постоянным зарядом, имеет одну полярность, а другая половина имеет противоположную полярность. Следовательно, в этом случае электрические сигналы обычно компенсируют друг друга. Такое перемещение в одном направлении может, например, формироваться в результате резкого перемещения самолета, в котором располагается гравитационный градиентометр, и следовательно схема 360 преобразователя, проиллюстрированная на фиг. 22, уменьшает влияние таких резких перемещений и влияние некоторого количества других внешних сил или внешних угловых ускорений, которые не имеют отношение к градиенту силы тяжести.
Объединенный электрический сигнал направляется в малошумящий усилитель, который будет описываться применительно к фиг. 23.
Схема 360 преобразователя, показанная на фиг. 22, также содержит блокирующие конденсаторы Cscxpy которые размещаются так, чтобы приложенные напряжения смещения VB Более того, схема 360 преобразователя содержит резисторы RBaPy 363а-363е. Эти резисторы обычно обладают очень высоким сопротивлением, например 1 ГОм или больше, и выполнены с возможностью существенно препятствовать потоку зарядов и посредством этого предоставлять составным преобразователям 71а-71е возможность работы в качестве конденсаторов с постоянным зарядом.
Напряжения смещения, приложенные к конденсаторам с постоянным зарядом, формируют электростатические силы. Следовательно, каждый преобразователь 71а-71е также может функционировать в качестве исполнительного устройства.
Если преобразователи 71 имеют тип, который показан на фиг. 19(а), то достаточно схемы 360, показанной на фиг. 22. Однако в конкретном варианте осуществления настоящего изобретения преобразователи имеют тип, который показан на фиг. 19(b)-19(d), и содержат два составных преобразователя. В этом случае используются две схемы 360, одна для составных преобразователей, образованных между первыми электродами и одним из элементов конденсатора, а другая для составных преобразователей, образованных между первыми электродами и остальными элементами конденсатора. Это схематически указано на фиг. 25. Первая схема 360 используется для целей измерения (дифференциальный режим, "DM"), а вторая схема 360 используется для обеспечения обратной связи для коррекции внешнего вращательного движения (общий режим, "СМ"), которое будет описываться ниже со ссылкой на фиг. 28 и 29.
В качестве альтернативы схемы 360 также могут подключаться так, чтобы образовались "виртуальные конденсаторы". Это подробнее будет описываться ниже и схематически указывается на фиг. 24.
В другом конкретном варианте осуществления настоящего изобретения преобразователи имеют тип, который показан на фиг. 19(е)-19(:г), и содержат три составных преобразователя. В этом случае используются три схемы 360. Это схематически указано на фиг. 26. В этом варианте осуществления две схемы 360 используются для целей измерения и расположены так, что образуются "виртуальные конденсаторы". Третья схема 360 используется для обеспечения обратной связи для коррекции внешнего вращательного движения.
Нижеследующее будет описывать то, как можно настраивать относительные механические свойства сенсорных тел 41 и 42. Резонансные частоты сенсорных тел 41 и 42 зависят от квадрата электростатических сил, и следовательно, от квадрата приложенного напряжения смещения. Например, резонансные частоты могут настраиваться с использованием механической испытательной установки, в которой внешние силы прикладываются к сенсорным телам 41 и 42. Если резонансные частоты не одинаковы, то напряжения смещения могут регулироваться до тех пор, пока резонансные частоты не будут одинаковыми.
Чувствительности конденсаторов-преобразователей для измерения перемещения сенсорных тел линейно зависят от электростатических сил и посредством этого линейно зависят от приложенных напряжений смещения. Следовательно, возможно настраивать как резонансные частоты, так и чувствительности преобразователей.
Как описано выше, сенсорные тела 41 и 42 размещаются так, чтобы перемещение сенсорных тел 41 и 42 относительно друг друга было признаком изменения градиента силы тяжести. Внешнее ускорение,
например внешнее угловое ускорение по оси z, не приводит к перемещению сенсорных тел относительно друг друга, если только сенсорные тела одинаковы. Сенсорные тела 41 и 42 и их соответствующие гибкие перемычки механически располагаются так, чтобы их моменты инерции были достаточно сходными, и преобразователи 71 регулируются так, чтобы их чувствительности были достаточно сходными, чтобы воздействие внешнего углового ускорения уменьшалось в 103-104 раз. В результате образуются сенсорные тела 41 и 42, как обсуждалось выше, имеющие почти идентичные резонансные частоты с точностью до 1/103, обычно с точностью до 1/104. Воздействие внешнего углового ускорения дополнительно уменьшается с использованием систем обратной связи и упреждающего управления. Системы обратной связи и системы похожего на упреждающее управления, которые будут описываться со ссылкой на фиг. 29 и 30, приводят к уменьшению влияния внешнего углового ускорения приблизительно в 103-104 раз.
Дополнительно сенсорные тела 41 и 42 механически уравновешиваются, чтобы расстояние между центром инерции и осью вращения было меньше 1/106, обычно 1/107 радиуса инерции сенсорного тела, что требует высокого уровня механической точности.
Каждое сенсорное тело 41 и 42 может иметь небольшую остаточную неуравновешенность (может быть до расстояния порядка одного или нескольких 10-9 м) от оси, вокруг которой сенсорные тела 41 и 42 выполнены с возможностью вращения. Такая неуравновешенность "дипольного момента массы", которая приводит к остаточному воздействию от внешнего линейного ускорения, учитывается следующим образом.
Контур упреждающего управления образуется компонентами, включающими в себя датчики 71 преобразователя, датчик ускорения (не показан, но аналогичен датчикам 721 и 723 ускорения, показанным на фиг. 22 (с)), например дополнительный емкостный датчик, и управляющую электронику. Датчик ускорения располагается в постоянном положении относительно участка 45 или 47 корпуса и, когда измеряется внешнее линейное ускорение, предоставляет напряжение контроллеру (не показан). Контроллер затем заставляет датчики 71 преобразователя формировать подходящую регулирующую силу, которая направлена на противодействие разности крутящего момента, которую испытывали бы сенсорные тела
41 и 42 в результате внешнего линейного ускорения. Для этой цели требуется параметр механической реакции, который является мерой для отношения внешнего линейного ускорения к соответствующей регулирующей силе, необходимой для противодействия крутящему моменту, происходящему в результате внешнего линейного ускорения. Следовательно, параметр механической реакции зависит от ди-польного момента массы у сенсорных тел 41 и 42 и пружинных постоянных у соответствующих гибких перемычек. Параметр механической реакции определяется экспериментально, когда сенсорные тела 41 и
42 в их соответствующих корпусах подвергают воздействию линейного ускорения, а затем определяют силу, которая необходима для компенсации разности крутящего момента, которую сенсорные тела 41 и 42 в противном случае испытывали бы в результате внешнего линейного ускорения. Так как сенсорные тела 41 и 42 размещаются для перемещения в плоскости х, у, такую неуравновешенность нужно принимать во внимание только для ускорения в той плоскости.
В варианте осуществления, описанном выше, датчики 71 преобразователя предоставляются в виде конденсаторов, которые также функционируют в качестве исполнительных устройств. Нужно учитывать, что в альтернативном варианте осуществления гравитационный градиентометр 1 также может содержать подходящие индукционные катушки, которые заменяют конденсаторы 71 и обладают соответствующими функциями измерения и приведения в действие. Гравитационный градиентометр в соответствии с альтернативным вариантом осуществления содержит электронные компоненты, которые обеспечивают функцию индукционных катушек в качестве датчиков и исполнительных устройств. Международная заявка РСТ с номером PCT/AU 2006/001269 раскрывает гравитационный градиентометр, содержащий индукционные катушки для измерения относительного движения сенсорных тел. Гравитационный градиентометр, раскрытый в PCT/AU 2006/001269, охлаждается системой охлаждения, использующей жидкий гелий, и индукционные катушки являются сверхпроводящими устройствами. Нижеследующее будет описывать то, как гравитационный градиентометр, раскрытый в PCT/AU 2006/001269, может быть приспособлен для учета вышеописанной неуравновешенности "дипольного момента массы".
Международная заявка РСТ № PCT/AU 2006/001269 раскрывает схемы катушек ("катушки обнаружения"), которые используются для измерения движения измерительных наконечников, и схемы катушек ("пружинные катушки"), которые используются для настройки механических свойств измерительных наконечников. Любая из пружинных катушек может быть заменена схемой, которая показана на
фиг. 22(b).
Сверхпроводящая схема 700 содержит пружинную катушку 702, которая обладает индуктивностью LF и при использовании проводит установившийся незатухающий ток i0, который течет через тепловой выключатель 704 и нагрузочную катушку 706 индуктивности. Тепловой выключатель 704 используется для начального установления тока i0, чья величина выбирается для обеспечения перестройки частоты для соответствующего сенсорного тела. Так как ток i0 является незатухающим, то никакой ток не должен течь в выводах накачки (за исключением начальной стадии для установления i0). Пружинная катушка 702 обычно является тонкой пленкой, а нагрузочная катушка 706, которая обладает индуктивностью гораздо меньше, чем у пружинной катушки 702, является либо небольшой тонкопленочной катушкой на
задней стороне пружинной катушки, либо может просто состоять из паразитной индуктивности, связанной с тепловым выключателем 704 и его выводами.
Ток i0 порождает статическую силу. Внешний ток i, который передается на выводы накачки, делится пропорционально для протекания через LF и LB, чтобы можно было изменить силу, которая формируется током i через пружинную катушку 702.
Фиг. 22(с) показывает линейные акселерометры 721 и 723 по осям х и у соответственно. Акселерометры 721 и 723 содержат катушки 722, 724 и 726, 728 соответственно и формируют токи ix и iy, которые пропорциональны линейному ускорению сенсорных тел, помещенных между парами катушек.
Сформированные токи ix и iy направляются в вышеописанную схему 700 с индукционными катушками, чтобы пружинной катушкой 702 формировалась сила, которая зависит от токов, сформированных акселерометрами 721 и 723. Фиг. 22(d) показывает принципиальную схему 720, которая иллюстрирует, как токи могут вводиться в пружинную катушку 702.
Нижеследующее будет описывать дополнительные подробности электронной схемы, используемой в гравитационном градиентометре 1.
Фиг. 23 показывает схематическую принципиальную схему малошумящего усилителя в соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения. Схема 366 малошумящего усилителя используется для усиления электрического сигнала, сформированного схемой 360 преобразователя, и для обеспечения активной обратной связи для управления свойствами преобразователей и сенсорных тел 41 и 42.
Схема 366 усилителя имитирует полное сопротивление ZL, и активная составляющая в ZL обеспечивает активное демпфирование резонансных электрических сигналов, сформированных составными преобразователями 71а-71е в виде конденсатора с постоянным зарядом, описанными выше. Активное демпфирование уменьшает добротность резонанса и посредством этого увеличивает полосу пропускания, в которой может формироваться резонанс. Это электрическое демпфирование приводит к механическому демпфированию путем формирования электростатических демпфирующих сил в составных преобразователях 71а-71е в виде конденсатора с постоянным зарядом. Как правило, активное демпфирование регулируется таким образом, чтобы гравитационный градиентометр имел полосу пропускания порядка 1 Гц, а добротность активного демпфирования была близка к 0,5.
Полное сопротивление ZL также имеет мнимую составляющую, которая зависит от имитированной емкости CL параллельно с имитированным резистором RL. Мнимая составляющая активно управляет резонансной частотой сенсорных тел 41 и 42 посредством преобразователей 71а-71е в виде конденсатора с постоянным зарядом с помощью моделирования изменения "жесткости" шарнирного соединения сенсорных тел 41 и 42, и посредством этого точно настраивает резонансную частоту сенсорных тел 41 и 42. Как описано выше, схема 360 преобразователя устроена так, что резонансные колебания, в которых сенсорные тела 41 и 42 колеблются в противоположных направлениях, приводят к добавочному электрическому сигналу. Имитированная емкость CL имитированного полного сопротивления ZL допускает точную настройку резонанса и посредством этого дополнительно помогает в нахождении отличий этого резонансного колебания от других колебаний общего режима, в которых сенсорные тела 41 и 42 колеблются в одном направлении.
В этом варианте осуществления схема 366 усилителя обеспечивает "холодное демпфирование", которое привносит очень мало теплового шума. Избегают пассивного демпфирования, например демпфирования с использованием традиционного резистора, поскольку оно привело бы к тепловому шуму.
Как описано выше, составные конденсаторы 71а-71е с постоянным зарядом могут объединять функции измерения и исполнительного устройства. Схема 366 усилителя предоставляет контур активной обратной связи между функциями измерения и исполнительного устройства и обеспечивает электронное управление с обратной связью механическими свойствами сенсорных тел 41 и 42.
Схема 366 усилителя содержит вход 368 и выход 369. Дополнительно схема 366 усилителя содержит малошумящий дифференциальный усилитель 370 на полевом транзисторе с управляющим переходом (j-FET) и полные сопротивления Z1, Z2 и Z3. Малошумящий усилитель 370 имеет две входные клеммы 371 и 372, и полное сопротивление Z1 подключается между выходной клеммой 369 и входом 371 малошумящего усилителя. Полное сопротивление Z2 подключается между выходной клеммой 369 и входом 372 малошумящего усилителя. Полное сопротивление Z3 подключается между клеммой 372 и общим выводом 373 заземления.
Схема 366 усилителя имитирует полное сопротивление ZL, причем
7 7
ZL* 2г (УР.1) Усилитель 370 имеет согласованное по шуму сопротивление
¦opt
Член Sv является спектральной плотностью электрических помех усилителя, а член Si является спектральной плотностью токового шума усилителя. В этом варианте осуществления согласованное по шуму сопротивление усилителя равно нескольким 1МОм.
Дополнительно усилитель 370 имеет шумовую температуру
х opt
где kB - постоянная Больцмана менее 1К.
Интенсивность шума S Г в ошибке градиента, порожденной тепловым шумом около резонанса, имеет вид
s = 4kBTopt27fo
ml2Qact (ур> 2)
где X - радиус инерции сенсорных тел 41 и 42, Qact -эффективная добротность, ассоциированная с активным демпфированием, М - масса сенсорных тел 41 и 42, и fo -резонансная частота. Интенсивность шума S Г зависит от шума усилителя, а не от физической температуры схемы усилителя, что разрешает "холодное демпфирование" и управление другими механическими свойствами без внесения значительного теплового шума при нормальных рабочих температурах, например при комнатной температуре.
Составные преобразователи 71а, 71b, 71g и 71h также используются для создания угловых акселерометров для измерения углового перемещения установочного устройства 5, чтобы могли предоставляться сигналы обратной связи для компенсации того углового перемещения.
Фиг. 27 показывает исполнительное устройство для приема управляющих сигналов, чтобы отрегулировать установочное устройство в ответ на угловое перемещение установочного устройства 5.
Исполнительное устройство, показанное на фиг. 27, также схематически показано на фиг. 8 по ссылкам 53 и 54. Исполнительные устройства являются одинаковыми, и фиг. 28 будет описываться со ссылкой на исполнительное устройство 54.
Исполнительное устройство 54 в этом варианте осуществления содержит постоянный магнит 410 из неодима-железа-бора, сердечник 411 из мягкого железа, немагнитную прокладку 412 (алюминий, дель-рин), мю-металлический или пермаллойный корпус 413, звуковую катушку 414 в сборе, полый стержень 428 и трубку 430, которая образует часть корпуса 413 и в которой полый стержень 428 устанавливается с возможностью вращения.
Звуковая катушка 414 в сборе устанавливается на стержень 430, а постоянный магнит 410 и сердечник 411 из мягкого железа оборудуются внутренними отверстиями, через которые проходит стержень 430, чтобы стержень 430 вместе со звуковой катушкой 414 в сборе мог перемещаться по оси относительно железного сердечника 411 и магнита 410. Электрические соединения для звуковой катушки 414 в сборе пропускаются через полый стержень 430.
Как описано выше, одно или оба сенсорных тела 41 и 42 также могут использоваться в качестве углового акселерометра, чтобы предоставлять степень углового перемещения установочного устройства 5, чтобы можно было сформировать подходящие сигналы обратной связи для компенсации того перемещения под управлением ранее описанных исполнительных устройств.
Фиг. 28(а) и (b) показывают схематический вид сверху и вид в поперечном сечении гравитационного градиентометра 1. Как указывалось ранее, гравитационный градиентометр 1 содержит корпус 2, который вращается внешним установочным устройством вокруг оси z. Внешняя платформа 3 содержит внутреннюю площадку 500, промежуточную площадку 502 и внешнюю площадку 504. Корпус 2 устанавливается таким образом, чтобы он поворачивался вместе с внутренней площадкой 500 с помощью привода 508 по оси z с опорами. Привод по оси z обеспечивает непрерывное вращение с очень устойчивой скоростью. Частота вращения в этом варианте осуществления выбирается между 0 и 20 Гц. Промежуточная площадка 502, включающая внутреннюю площадку 500, способна поворачиваться вокруг оси х с помощью привода 510 по оси х, который включает в себя опоры, и внешняя площадка 504 способна поворачиваться вместе с промежуточной площадкой 502 вокруг оси у с помощью привода 512 по оси у, который также включает в себя подходящие опоры. Внешняя площадка вместе с приводом по оси у устанавливается на пружинах 516 в раму 518.
Внешняя платформа 3 включает в себя IMU (блок инерциальных измерений), который содержит гироскопы, акселерометры, приемники GPS и компьютер. IMU не показан на фиг. 28(а) или (b). IMU измеряет вращение вокруг оси х, у и z и соединяется с приводами в контуре обратной связи. Это будет подробнее описываться ниже со ссылкой на фиг. 29.
Внешняя платформа выполнена с возможностью гиростабилизации корпуса 2 по оси х, у и z с коэффициентом усиления приблизительно в 100 DC и полосой пропускания в 20 Гц. Это достигается с использованием вышеописанной 3-осевой системы опор "карданного" подвеса с моментными двигателями прямого привода (508, 510 и 512). В этом варианте осуществления точная настройка электропривода для коррекции вращения вокруг оси z достигается с использованием сигнала "общего режима", предостав
ленного соответствующими компонентами преобразователя, размещенными внутри корпуса 2.
Фиг. 29 показывает блок-схему 600, которая иллюстрирует то, как сигнал общего режима, сформированный в корпусе 2 (который содержит внутреннюю платформу), используется для вращательной коррекции по оси z у внешней платформы.
Блоки 602 и 604, соответственно обозначенные как "реакция на движение" и "реакция на силу", оба представляют карданную структуру несущей конструкции 3. Каждый кардан состоит из трех основных компонентов, а именно рамы, части, поддерживаемой рамой посредством опоры, и исполнительного устройства, которое прикладывает крутящий момент (силу) к этой части. Каждый кардан имеет два независимых входа, а именно движение, приложенное к раме, и силу, которая прикладывается непосредственно к части, подвешенной с помощью рамы. Он имеет только один выход, а именно угловое положение поддерживаемой части, и этот выход отвечает по-разному на два входа.
Сила обратной связи Fe противодействует внешнему возмущению Z. Это может выражаться следующим уравнением
Xe=Hf Fe+Hz Z (ур.З) где Hf и Hz являются постоянными. Уравнение 3 может быть переписано в виде
Xe=Hf(Fe+Ke Z) (ур.4)
где Ke=Hz/Hf.
Внешнее движение, например движение самолета, в котором располагается гравитационный градиентометр 1, создает эквивалентную силу Ke Z, которая нейтрализуется с помощью Fe, сформированной исполнительным устройством 610. На фиг. 29 блок 602 "Реакция на движение" представляет Kg, а блок 604 "Реакция на силу" представляет Не. Датчик 606 для внешней платформы является IMU, который содержит гироскопы, акселерометры, приемники GPS и компьютер. Он предоставляет сигнал (обычно цифровой), который измеряет угловое положение и угловую скорость поддерживаемой части внутреннего кардана. Этот сигнал используется в контроллере 608 (также обычно цифровом) для реализации обратной связи.
Внутренняя платформа может быть представлена аналогичным образом, где оба блока 612 и 614, обозначенные как "реакция на движение" и "реакция на силу" соответственно, представляют карданную структуру по оси z внутри корпуса 2. Датчики 71 преобразователя и исполнительное устройство 54 описаны выше.
В вышеописанном варианте осуществления гравитационный градиентометр 1 расположен так, что вращение вокруг оси z приводится внешней платформой к постоянной равномерной скорости вращения. Входной сигнал для управления движением предоставляется IMU 609 и датчиком 606. Однако IMU 609 и датчик 606 обычно имеют только ограниченную точность на более высоких частотах, и для дополнительного улучшения вращательной коррекции по оси z угловое ускорение, полученное из вышеописанного сигнала "Общего режима" от внутренних датчиков 71 преобразователя, используется для точной настройки. Как описано выше, такой же сигнал также используется внутри внутренней платформы в контуре обратной связи, чтобы стабилизировать прибор в отношении приложенного углового ускорения (посредством исполнительного устройства 54). Описание для этой внутренней системы обратной связи является обязательным, и чтобы смягчить это требование, часть этого обязательства переносится таким образом на внешнюю платформу.
Фиг. 30 показывает блок-схему 650, которая иллюстрирует стабилизацию (отсутствие вращения) по оси х и у, которая выполняется исключительно внешней платформой. Все элементы фиг. 30 уже описывались выше и функционируют аналогичным образом для препятствия вращению вокруг осей х и у.
Хотя изобретение описано со ссылкой на конкретные примеры, специалисты в данной области техники примут во внимание, что изобретение может быть воплощено во многих других видах.
Например, преобразователи не обязательно могут предоставляться в виде конденсаторов с постоянным зарядом, а могут предоставляться в виде любого другого подходящего типа конденсатора, включающего те, которые не позволяют моделирование виртуального конденсатора. Дополнительно нужно учитывать, что схема 366 усилителя, показанная на фиг. 24, является лишь одним вариантом осуществления, и возможны различные отклонения от описанного варианта осуществления.
В разновидности вышеописанного варианта осуществления гравитационный градиентометр не выполнен с возможностью вращения вокруг оси z, и внутренняя платформа расположена так, что точная настройка движения сенсорных тел проводится по осям х, у и z. В этом случае гравитационный градиентометр обычно содержит сверхпроводящие компоненты, и вышеописанные датчики 71 преобразователя могут предоставляться в виде сверхпроводящих катушек. Такая компоновка подробно описывается в находящейся на совместном рассмотрении международной заявке PCT/AU 2006/001276.
К тому же гравитационный градиентометр может быть выполнен с возможностью измерения других составляющих градиента силы тяжести, и в этом случае гравитационный градиентометр не выполнялся бы с возможностью работы в описанной ориентации. Например, гравитационный градиентометр может быть выполнен с возможностью измерения Г yz и (Г Ш-Г yy) или Г xz и (Г И-Г yy) в градиенте силы
тяжести.
Сделанная ссылка на заявку РСТ с номером PCT/AU 2006/001269 и заявку РСТ с номером PCT/AU 2007/001276 не является признанием того, что эти документы образуют часть известного уровня техники в Австралии или в любой другой стране.
В формуле изобретения, которая идет далее, и в предшествующем описании изобретения, за исключением тех мест, где контекст требует иного из-за специального языка или необходимо подразумеваемого положения, слово "содержат" или его разновидности, например "содержит" или "содержащий", используется во включающем значении, то есть для указания наличия заданных признаков, а не для препятствия наличию или добавлению дополнительных признаков в различных вариантах осуществления изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Гравитационный градиентометр для обнаружения градиента силы тяжести, содержащий
по меньшей мере два сенсорных тела, каждое из которых соединено посредством соответствующего шарнира с участком корпуса, которые способны поворачиваться вокруг соответствующих осей, и каждое из которых испытывает изменение крутящего момента в ответ на изменение градиента силы тяжести, посредством чего по меньшей мере два сенсорных тела перемещаются относительно друг друга в ответ на изменение градиента силы тяжести, и причем сигнал, указывающий градиент силы тяжести, формируется в ответ на относительное перемещение указанных по меньшей мере двух сенсорных тел;
датчик ускорения для измерения ускорения, связанного с внешним ускорением, приложенным к гравитационному градиентометру; и
исполнительное устройство, выполненное с возможностью формирования линейного перемещения, причем исполнительное устройство соединено по меньшей мере с двумя сенсорными телами и выполнено с возможностью преобразования линейного перемещения в угловое перемещение по меньшей мере одного сенсорного тела и уменьшения разности между величинами крутящих моментов, испытываемых по меньшей мере двумя сенсорными телами в ответ на изменение градиента силы тяжести, и
контроллер, предназначенный для управления исполнительным устройством для формирования линейного перемещения на основе сигнала, полученного от датчика ускорения;
причем датчик ускорения и исполнительное устройство выполнены с возможностью формирования части системы упреждающего управления для управления угловым перемещением по меньшей мере одного сенсорного тела так, что угловое перемещение также зависит от параметра механической реакции, связанного по меньшей мере с одним из по меньшей мере двух сенсорных тел, причем параметр механической реакции является мерой для отношения линейного ускорения к соответствующему линейному перемещению.
2. Гравитационный градиентометр по п.1, в котором параметр механической реакции зависит от величины дипольного момента массы по меньшей мере одного сенсорного тела по меньшей мере из двух сенсорных тел.
3. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1 и 2, в котором датчик ускорения выполнен с возможностью измерения линейного ускорения.
4. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-3, в котором параметр механической реакции, связанный по меньшей мере с одним из по меньшей мере двух сенсорных тел, зависит от расстояния между центром инерции и соответствующей осью вращения по меньшей мере одного сенсорного тела.
5. Гравитационный градиентометр по п.3 или 4, в котором шарнир является гибкой перемычкой.
6. Гравитационный градиентометр по п.4 или 5, в котором центр инерции каждого сенсорного тела расположен вблизи соответствующих осей и в котором по меньшей мере часть разности между крутящими моментами, испытываемыми сенсорными телами, является результатом разных местоположений центров инерции относительно соответствующих осей.
7. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-6, в котором соответствующие оси ориентированы так, чтобы быть соосными.
8. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-7, в котором каждое сенсорное тело имеет центр инерции, который смещен от соответствующей оси вращения на расстояние, которое меньше 1/106 радиуса инерции сенсорного тела.
9. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-8, в котором каждое сенсорное тело имеет центр инерции, который смещен от соответствующей оси вращения на расстояние, которое меньше 1/(5 х 106) радиуса инерции сенсорного тела.
10. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-9, в котором каждое сенсорное тело имеет центр инерции, который смещен от соответствующей оси вращения на расстояние, которое меньше 1/107 радиуса инерции сенсорного тела.
11. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-10, в котором по меньшей мере два сенсорных тела выполнены с возможностью поворота в одной плоскости, при этом гравитационный градиентометр выполнен с возможностью уменьшения разности между крутящими моментами, испытываемыми
10.
по меньшей мере двумя сенсорными телами, в ответ на изменение градиента силы тяжести, для ускорения, приложенного в любом направлении в плоскости.
12. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-11, в котором по меньшей мере часть датчика ускорения расположена в фиксированном местоположении относительно одного из по меньшей мере двух сенсорных тел.
13. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-12, содержащий конденсаторы, которые выполнены так, что при относительном перемещении по меньшей мере двух сенсорных тел в конденсаторах формируется электрический сигнал.
14. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-13, содержащий индукционные катушки, которые выполнены так, что при относительном перемещении по меньшей мере двух сенсорных тел в индукционных катушках формируется электрический сигнал.
15. Гравитационный градиентометр по п.14, в котором по меньшей мере два сенсорных тела размещены в сосуде Дьюара, при этом гравитационный градиентометр содержит сверхпроводящие компоненты, которые при использовании работают при криогенных температурах.
16. Гравитационный градиентометр по любому из пп.1-15, содержащий стабилизационную платформу, при этом датчик ускорения расположен на стороне полезной нагрузки стабилизационной платформы.
17. Способ обнаружения сигнала градиента силы тяжести с использованием гравитационного градиентометра по п.1, содержащего по меньшей мере два сенсорных тела, каждое из которых соединено посредством соответствующего шарнира с участком корпуса и каждое испытывает изменение крутящего момента в ответ на изменение градиента силы тяжести, посредством чего по меньшей мере два сенсорных тела перемещаются относительно друг друга, при этом способ содержит этапы, на которых
определяют параметр механической реакции, связанный по меньшей мере с одним из по меньшей мере двух сенсорных тел, причем параметр механической реакции является мерой для отношения линейного ускорения к соответствующему линейному перемещению, которое прилагается по меньшей мере к одному из по меньшей мере двух сенсорных тел так, что разность между величинами крутящих моментов, испытываемых по меньшей мере двумя сенсорными телами, уменьшается, причем линейное перемещение сформировано исполнительным устройством, выполненным с возможностью преобразования линейного перемещения в угловое перемещение по меньшей мере одного сенсорного тела;
измеряют ускорение, связанное с внешним ускорением;
управляют исполнительным устройством с использованием системы упреждающего управления, которая выполнена так, что линейное перемещение зависит от измеренного ускорения и определенного параметра механической реакции; и
регистрируют сигнал градиента силы тяжести.
18. Способ по п.17, в котором внешнее ускорение является линейным ускорением.
19. Способ по п.17 или 18, в котором параметр механической реакции зависит от дипольного момента массы по меньшей мере одного сенсорного тела.
18.
18.
18.
18.
18.
18.
18.
18.
18.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
027249
- 1 -
(19)
027249
- 1 -
(19)
027249
- 1 -
(19)
027249
- 4 -
(19)
027249
- 14 -
027249
- 21 -
|
