Устройство для обнаружения подводных объектов

Полезная модель относиться к гидроакустике и может быть использована при создании гидроакустических систем обнаружения подводных объектов.

Целью полезной модели является повышения эффективности обнаружения подводных объектов, пересекающих линию излучатель-приемник.

В основе технического решения лежит облучение контролируемого пространства набором тонально-модулированных сигналов, несущие и модуляционные частоты которых выбраны в соответствии с предполагаемыми размерами объектов, их положением относительно поверхности водоема и скорости. Принятый сигнал расфильтровывают в соответствии с измеренным, детектируют каждый канал и по ослаблению соответствующих компонент судят о наличии размерах и параметрах движения объектов. Ил.1

Полезная модель относиться к гидроакустики и может быть использована при создании гидроакустических систем обнаружения подводных объектов.

Для добычи нефти и газа арктического шельфа необходимо строительство особой ледовой техники, средств транспортировки, нефтедобывающих платформ и инфраструктуры региона, что в свою очередь, представляет особые требования к обеспечению их безопасности.

Особую угрозу представляет возможность террористических актов, диверсий и захвата морских объектов особой важности, транспортных судов, нефтедобывающих платформ, судоходных гидротехнических сооружений, других стратегических объектов. Изощренность в методах проведения террористических диверсий, их оснащенность современным оружием, доступность в свободной продаже водолазного снаряжения различных типов и специальной подводной техники, возможность организации внезапного нападения - все это делает необходимым использование инженерно-технических средств обеспечивающих безопасность объектов со стороны прилегающих акваторий, а также принятие мер организационного характера.

Известен гидролокатор, имеющий несколько приемопередатчиков и производящий обзор в широком спектре водного пространства. Патент Японии 56-95543, Кл. G01S 15/96. А также Конструирование аппаратуры. Л.; Судостроение, 1986, с.27.

Гидролокатор, осуществляет поиск, обнаружение и классификацию рыбных скоплений на дистанциях до 4 км. Используемые в гидролокаторах рабочие частоты находятся в пределах от 20 до 50 кГц. Дальность действия гидролокаторов ограничивается многими факторами и, в первую очередь, рефракцией звуковых лучей, большим затуханием высокочастотных сигналов.

Устройство содержит передающую и приемную части, передающая часть состоит из соединенных последовательно модулятора, задающего генератора незатухающих колебаний, усилителя мощности, акустического излучателя, а приемная часть - из соединенных последовательно акустической приемной антенны, усилителя, детектора и индикатора. К недостаткам известного технического решения следует отнести:

- ограниченную дальность действия;

- большую мощность излучения.

Целью полезной модели является повышения эффективности обнаружения подводных объектов, пересекающих линию излучатель-приемник.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее передающую и приемную части причем, передающая часть состоит из соединенных последовательно модулятора, задающего генератора незатухающих колебаний, усилителя мощности, акустического излучателя, а приемная часть - из соединенных последовательно акустической приемной антенны, усилителя, детектора и индикатора, при этом в передающей части модулятор и задающий генератор выполнены многоканальными, введены блоки набора несущих и модуляционных частот, выходы блока набора несущих частот соединены с входами задающего генератора, а блока модуляционных частот - с входами модулятора, в приемной части введен многоканальный частотный фильтр, а детектор выполнен в виде набора N детекторов, причем вход многоканального фильтра соединен с выходом усилителя, выходы многоканального фильтра через соответствующий детектор соединены с входом индикатора.

На фиг. представлена функциональная схема устройства. Она содержит;

1 - излучатель;

2 - усилите ль мощности;

3 - задающий генератор;

4 - модулятор;

5 - блок набора несущих частот;

6 - блок набора модуляционных частот;

7 - приемную антенну;

8 - усилитель;

9 - многоканальный частотный фильтр;

10 - набор N детекторов;

11 - индикатор.

Устройство работает следующим образом. Задающий генератор 3 формирует набор несущих частот f_i, выработанных в блок 5 набора несущих частот. Этот набор несущих частот модулируется модулятором 4 соответствующим набором модуляционных частот F_i, сформированных в блоке 6 набора модуляционных частот. Усиленный усилителем 2 мощности набор несущих частот f_i, промодулированных модуляционными частотами F_i, подается на излучатель 1, который осуществляет последовательное облучение водного пространства этим набором частот. В удаленной на требуемую дистанцию приемной части принимается излучаемый сигнал приемной системой 7 и через усилитель 8 подается на многоканальный частотный фильтр 9.

Расфильтрованный сигнал с каждого канала частотного фильтра поступает на свой детектор из набора N детекторов 10. Продетектированные сигналы регистрируются на индикаторе 11. По величине и длительности ослабления компонент излучаемого сигнала судят о наличии, размерах и параметрах движения подводных объектов.

Контролируемое пространство облучают набором тонально-модулированных сигналов, частоты которых рассчитываются по формулам:

;

где f_i и F_i - частоты несущей и модуляционной составляющих зондирующего сигнала;

C_zi и V_izi - скорости звука и объекта на глубине движения;

L_0i - длина объекта;

_i - безразмерная величина, характеризующая удаленность объекта от границ раздела вода-воздух;

i - классовый номер обнаруживаемого объекта;

l_i - характерный размер экранирующих вихрей в возмущенной среде, определяемый по формулам

; ;

где С_ВВ - скорость распространения внутренних волн в среде.

Облучают подводные объекты набором тонально-модулированных сигналов, принимают прошедший сквозь подводный объект (например, драйвера) излученный сигнал, расфильтровывают, детектируют каждую частоту компоненту и по величине ослабления зондирующего сигнала судят о наличии, размерах и параметрах движения подводных объектов.

Устройство для обнаружения подводных объектов, содержащее передающую и приемную части, причем передающая часть состоит из соединенных последовательно задающего генератора незатухающих колебаний, модулятора, усилителя мощности, акустического излучателя, а приемная часть - из соединенных последовательно акустической приемной антенны и усилителя, а также детектора и индикатора, отличающееся тем, что в передающей части модулятор и задающий генератор выполнены многоканальными, введены блоки набора несущих и модуляционных частот, выходы блока набора несущих частот соединены с входами задающего генератора, а блока модуляционных частот - с входами модулятора, в приемной части введен многоканальный частотный фильтр, а детектор выполнен в виде набора N детекторов, причем вход многоканального фильтра соединен с выходом усилителя, выходы многоканального фильтра через соответствующий детектор соединены с входом индикатора.