Анализ двух способов калибровки ультразвуковой антенной решетки, установленной на призму

Качество изображения отражателей, восстановленное по технологии цифровой фокусировки антенной или технологии фазированных антенных решеток, зависит от точности определения таких параметров призмы, как стрела, путь, скорость продольной волны и угол наклона. Эти параметры не всегда соответствуют паспортным параметрам как из-за точности изготовления призм и размещения элементов антенной решетки в корпусе, так и из-за износа призм при эксплуатации. В статье рассматриваются два типа калибровки антенной решетки, установленной на призму: вариационная и упрощенная. Принцип вариационной калибровки заключается в минимизации целевой функции, описывающей разницу между измеренными антенной решеткой эхосигналами от боковых цилиндрических отверстий, например, в образце ISO 19675 PAUT BLOCK, и рассчитанными эхосигналами. Упрощенная калибровка основана на анализе времени прихода эхосигналов от подошвы призмы, что позволяет оценить путь и угол наклона призмы, зная скорость продольной волны в призме. Работа вариационной калибровки проверена на эхосигналах, рассчитанных в программе CIVA, для демонстрации овражистой структуры целевой функции. Сделана оценка необходимой точности определения всех четырех параметров призмы. Приведены результаты калибровки антенной решетки на четырех призмах и проведена проверка результатов вариационной и упрощенной калибровок. Точность определения параметров призмы при использовании вариационной калибровки более чем в два раза лучше результатов, получаемых при упрощенной калибровке. Однако время, необходимое для проведения расчетов при вариационной калибровке, более чем на три порядка больше, чем для упрощенной калибровки.