Гидроакустическое устройство управления объектами в водной среде

Полезная модель относится к области устройств дистанционного управления объектами и может быть использовано для передачи сигналов в водной среде.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение передачи сигналов управления объектами в воде водолазом в автономном снаряжении на большие расстояния ((единицы - десятки км).

Гидроакустическое устройство управления объектами в водной среде содержит формирователь низкочастотного кодированного сигнала 1, усилитель мощности 2, преобразователь электрических колебаний в акустические 3, преобразователь акустических сигналов в электрические колебания 4, усилитель электрических колебаний 5 и формирователь сигнала для исполнительной цепи 6.

Гидроакустическое устройство управления объектами в водной среде позволяет расширить функциональные возможности наземных РЭС, с решением задач по подрыву зарядов ВВ в водной среде.

Полезная модель относится к области устройств дистанционного управления объектами и может быть использовано для передачи и приема сигналов управления объектами в водной среде.

Известны радиоэлектронные средства (РЭС), используемые для подрыва зарядов взрывчатых веществ (ВВ) и инженерных боеприпасов (ИБП) на поверхности земли (заглубленных в грунт). В этом случае ослабление сигнала при распространении электромагнитных волн определяется поглощающими свойствами подстилающей поверхности [1].

Выполнение таких же задач под водой или в воде (особенно в соленой воде), с использованием электромагнитных волн для передачи команд управления, сопряжено с большим затуханием сигнала и уменьшением дальности действия радиоэлектронного средства до не допустимых расстояний (десятки метров). При решении задач подрыва ВВ под водой водолазом в автономном снаряжении имеются ограничения по мощности радиопередающего устройства и по зоне безопасного расстояния при подрыве ВВ, которые являются существенными недостатками РЭС, применяемых для передачи сигналов управления в водной среде. Так безопасным расстоянием для водолаза считается 1000 метров при взрыве в воде 50 кг ВВ.

Из устройств приема-передачи гидроакустических сигналов известны гидролокаторы, обеспечивающие обнаружение объектов путем излучения и приема отраженных гидроакустических сигналов, хорошо распространяющихся в водной среде. Однако, гидролокаторы, расположенные на судах, в отличие от аппаратуры водолазов, не ограничены энергетической емкостью источников питания, массой и габаритами передатчиков. Кроме того, гидролокаторы имеют другое предназначение, их сигналы не могут использоваться для управления, например, подрывом ВВ [2].

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является, выбранное в качестве прототипа радиоэлектронное средство РПЗ-8 для подрыва зарядов взрывчатых веществ (ВВ) и инженерных боеприпасов (ИБП), имитации огня артиллерии и ударов авиации в ходе учений войск [3],

Устройство содержит формирователь низкочастотного кодированного сигнала, усилитель мощности и преобразователь частоты сигнала, усилитель мощности, передающую электрическую антенну, приемную электрическую антенну, усилитель и преобразователь частоты сигнала, формирователь сигнала для исполнительной цепи.

Наиболее существенным недостатком радиоэлектронного средства РП3-8 является то, что оно не предназначено для передачи-приема радиосигнала и управления состоянием объектов, находящихся под водой. Так при частоте радиосигнала 3 МГц его ослабление в пресной воде на расстоянии 1 м достигает порядка 60 дБ, а в соленой еще больше.

Задача полезной модели - расширение функциональных возможностей.

Поставленная задача достигается тем, что в гидроакустическом устройстве управления объектами в водной среде, содержащем формирователь низкочастотного кодированного сигнала, усилитель мощности, преобразователь частоты сигнала, дополнительно введены усилитель электрических колебаний, формирователь сигнала для исполнительной цепи, преобразователь частоты сигнала выполнен в виде преобразователя электрических колебаний в акустические и преобразователя акустических сигналов в электрические, причем выход формирователя низкочастотного кодированного сигнала соединен с входом усилителя мощности, выход усилителя мощности соединен с входом преобразователя электрических колебаний в акустические, выход преобразователя электрических колебаний в акустические соединен с входом преобразователя акустических сигналов в электрические колебания, выход преобразователя акустических сигналов в электрические колебания соединен с входом усилителя электрических колебаний, выход усилителя электрических колебаний соединен с входом формирователя сигнала для исполнительной цепи.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение передачи сигналов управления объектами в воде водолазом в автономном снаряжении на большие расстояния (единицы - десятки км).

На фигуре представлена схема гидроакустического устройства управления объектами в водной среде, содержащая формирователь низкочастотного кодированного сигнала (ФНКС) 1, усилитель мощности (УМ) 2, преобразователь электрических колебаний в акустические - (гидроакустическая передающая антенна ГАПДА) 3, преобразователь акустических сигналов в электрические колебания (гидроакустическая приемная антенна ГАПРА) 4, усилитель электрических колебаний (УС) 5 и формирователь сигнала для исполнительной цепи (ФСИЦ) 6.

Гидроакустическое устройство управления объектами в водной среде работает следующим образом.

В формирователе низкочастотного кодированного сигнала 1 осуществляется манипуляция низкочастотного колебания в соответствии с кодом команды управления. Поскольку для передачи сигналов управления в водной среде используются низкие частоты (единицы - десятки килогерц), то нет необходимости в преобразовании частоты и сигнал с ФНКС подается сразу на усилитель мощности 2. Усиленный сигнал подается на гидроакустическую передающую антенну 3, которая передает колебания в водную среду. На приемной стороне акустические колебания воспринимаются гидроакустической приемной антенной 4 и преобразуются в электрические колебания. С выхода гидроакустической приемной антенны сигнал поступает на усилитель электрических колебаний 5. После усиления сигнала он поступает на формирователь сигнала для исполнительной цепи 6. Здесь осуществляется преобразование низкочастотных колебаний в видеосигнал и его декодирование. Если код принятого сигнала соответствует эталонной кодовой комбинации, записанной в приемно-исполнительном приборе, то формируется исполнительный импульс тока, например, импульс на подрыв заряда ВВ.

Таким образом, гидроакустическое устройство управления объектами в водной среде позволяет расширить функциональные возможности наземных РЭС, с решением задач по подрыву зарядов ВВ в водной среде.

Источники информации

1. Руководство по эксплуатации комплекса ПД440. М. Воениздат, 2005 г., с.131

2. Урик Р.Д. Основы гидроакустики. Пер. с. англ. «Судостроение», 1978 г., с.442

3. Радиоэлектронное средство подрыва зарядов РПЗ-8. - М.: ВИУ, 2000. - 52 с.

Гидроакустическое устройство управления объектами в водной среде, содержащее формирователь низкочастотного кодированного сигнала, усилитель мощности, преобразователь частоты сигнала, отличающееся тем, что в гидроакустическое устройство управления объектами в водной среде дополнительно введены усилитель электрических колебаний, формирователь сигнала для исполнительной цепи, преобразователь частоты сигнала выполнен в виде преобразователя электрических колебаний в акустические и преобразователя акустических сигналов в электрические, причем выход формирователя низкочастотного кодированного сигнала соединен с входом усилителя мощности, выход усилителя мощности соединен с входом преобразователя электрических колебаний в акустические, выход преобразователя электрических колебаний в акустические соединен с входом преобразователя акустических сигналов в электрические колебания, выход преобразователя акустических сигналов в электрические колебания соединен с входом усилителя электрических колебаний, выход усилителя электрических колебаний соединен с входом формирователя сигнала для исполнительной цепи.