Гидроакустический комплекс подводной лодки
Полезная модель относится к области гидроакустики и может быть использована в качестве гидроакустического вооружения подводных лодок различного назначения, а также при проведении подводных геологических и гидротехнических работ и в исследованиях Мирового океана. Техническими результатами от использования предлагаемого - гидроакустического комплекса подводной лодки - является расширение функционально-технических возможностей ГАК и условий его эффективного использования. Для достижения технического результата в гидроакустический комплекс подводной лодки, состоящий из трактов шумопеленгования (ШП), гидролокации (ГЛ), обнаружения гидроакустических сигналов (ОГС), связи и опознавания, миноискания и обнаружения навигационных препятствий (МИ), тракта контроля помех и шумов, и систем: системы классификации (КЛ), автоматизированной системы контроля и поиска неисправностей (АСК), центральной вычислительной системы (ЦВС), системы отображения, регистрации, документирования и управления (СОРДиУ), системы вторичного электропитания, причем тракт ШП содержит основную носовую приемную антенну, выполненную с возможностью формирования статического веера характеристик направленности (ХН) в горизонтальной и вертикальной плоскостях, и первую аппаратуру предварительной обработки (АПО), последовательно соединенную с основной носовую приемную антенну и размещенную в капсуле внутри нее, тракт ОГС содержит первую антенну, формирующую расположенные веером ХН в горизонтальной плоскости, вторую антенну, являющуюся высокочастотной и всенаправленной, и третью антенну, обращенную апертурой в сторону кормовых углов, являющуюся широкополосной, вторая антенна тракта ОГС выполнена несколькими блоками и размещена в носовом обтекателе, в ограждении рубки и по бортам подводной лодки, а третья антенна тракта ОГС размещена в кормовой части ограждения рубки, при этом антенны тракта ОГС соединены со второй аппаратурой АПО, тракт ГЛ содержит излучающую антенну, размещенную в носовой части ограждения рубки и соединенную с первым генераторным устройством (ГУ), первую и вторую бортовую излучающую антенну, представляющие собой идентичные фазированные антенные решетки, размещенные по обоим бортам подводной лодки и соединенные с первым устройством ГУ, тракт связи и опознавания содержит носовую излучающую антенну, размещенную в носовом обтекателе, кормовую излучающую антенну, размещенную в ограждении рубки, а также третье устройство ГУ, с которым соединены носовая и кормовая излучающая антенны, при этом приемные антенны и аппаратура АПО трактов ГЛ, связи и опознавания, а также части тракта ОГС, работающей в частотном диапазоне тракта ШП, выполнены общими с основной носовой приемной антенной и первой аппаратурой АПО, тракт МИ содержит приемоизлучающую антенну, которая выполнена с возможностью поворота ХН в вертикальной плоскости и соединена со вторым устройством ГУ и третьей аппаратурой АПО, при этом первая, вторая и третья аппаратура АПО трактов, первое и второе устройство ГУ всех трактов через общую шину соединены с системой ЦВС, а ЦВС соединена с системой СОРДиУ, выполненной из двухдисплейных пультов с подключенными периферийными устройствами, тракт низкочастотного шумопеленгования (ШП НЧ), содержит гибкую протяженную буксируемую антенну (ГПБА), через кабель-трос и токосъемное устройство соединенную с четвертой аппаратурой АПО, а также устройство постановки-выборки ГПБА, дополнительно введен тракт определения вертикального распределения скорости звука (ВРСЗ) в районе плавания подводной лодки, в который входит измерительное устройство скорости звука, размещенное в ограждении рубки, и приборы одноразового использования - контейнеры с датчиком скорости звука (для прямого определения распределения ВРСЗ) или температуры (для косвенного определения распределения ВРСЗ), выпускаемые из универсального аппарата и передающие данные на текущей глубине во время опускания датчика до дна, дополнительно введена система гидроакустических расчетов (СГР), соединенная с трактом определения распределения ВРСЗ, системой КЛ, и базой данных о характеристиках дна, причем в аппаратуру классификации передаются расчетные характеристики затухания акустических сигналов, принимаемых трактами ГАК, наблюдающиеся в морской среде при распространении звука на различных расстояниях и с различных глубин, дополнительно введено в системе КЛ восстановление исходных спектральных «портретов» сигналов; введены в тракт низкочастотного ШП НЧ дополнительно первая и вторая протяженная бортовая антенна (ПБА), представляющие собой идентичные линейные антенные решетки, размещенные по обоим бортам подводной лодки, и соединена с первым и вторым входами введенной шестой аппаратуры предварительной обработки; выход которой соединен с входом системы ЦВС, введено оперативное определение дистанции цели с использованием совместно антенн ПБА и ГПБА и аппаратуры предварительной обработки информации.
Полезная модель относится к области гидроакустики и может быть использована в качестве гидроакустического вооружения подводных лодок различного назначения, а также при проведении подводных геологических и гидротехнических работ и в исследованиях Мирового океана.
Многофункциональные комплексы, решающие ряд задач, связанных общей целевой функцией, в настоящее время имеют повсеместное распространение. Комплексы используются в военно-технической сфере и близких ей по научно-техническому оснащению гражданских областях [1].
Гидроакустические комплексы (ГАК) являются основной информационной системы подводных лодок (ПЛ). по данным авторитетного периодического издания Jane's [2] все современные ПЛ комплектуются только ГАК. Типовая комплектация ГАК ПЛ состоит из нескольких трактов, которые иногда называют гидроакустическими станциями, имеющими в своем составе акустические антенны [3-5].
Наиболее близким по функциональным и техническим характеристикам к предлагаемой полезной модели ГАК ПЛ является гидроакустический комплекс подводных лодок по Решению о выдаче свидетельства на Полезную модель 
24736 от 21.01.02 [6], который принят за прототип. Устройство-прототип состоит из следующих основных трактов и систем:
- тракты - шумопеленгования (ШП), гидролокации (ГЛ), обнаружения гидроакустических сигналов (ОГС), связи и опознавания, миноискания (МИ), контроля и измерения помех;
- системы - классификации (КЛ), центральная вычислительная система (ЦВС), системы обработки, регистрации, документирования и управления (СОРДиУ), автоматизированной системы контроля (АСК), электропитания.
Тракт ШП устройства-прототипа содержит основную носовую приемную антенну (в дальнейшем - основная носовая антенна), формирующую статический веер характеристик направленности (ХН) в горизонтальной и вертикальной плоскостях. С основной носовой антенной соединена аппаратура предварительной обработки (АПО). Аппаратура АПО тракта ШП размещена в капсуле основной антенны. В тракте ОГС имеется высокочастотная антенна, формирующая многолепестковую ХН, эта антенна размещена в носовом обтекателе ПЛ. В ограждении рубки размещены широкополосная антенна тракта ОГС, которая обращена апертурой в сторону кормовых углов, а также сосредоточенная высокочастотная (ВЧ) антенна тракта. Тракт ГЛ содержит рубочную излучающую антенну, размещенную в носовой части ограждения рубки и соединенную с первым генераторным устройством, первую и вторую бортовые излучающие антенны, представляющие собой идентичные фазированные антенные решетки, размещенные по обоим бортам подводной лодки и соединенные с первым генераторным устройством, тракт связи и опознавания содержит излучающую антенну, размещенную в носовом обтекателе, а тракт МИ - приемоизлучающую антенну, которая выполнена с возможностью поворота ХН в вертикальной плоскости. С излучающими антеннами трактов ГЛ, связи и опознавания, МИ последовательно соединены генераторные устройства (ГУ); АПО ГЛ, связи и опознавания и части тракта ОГС, совпадающей по частотному диапазону с аппаратурой тракта ШП, выполнена общей с соответствующей аппаратурой тракта ШП. Тракт МИ используется одновременно для обнаружения навигационных препятствий. АПО и ГУ всех трактов устройства-прототипа подключены через общую шину к ЦВС, которая соединена с СОРДиУ, выполненной из двухдисплейных пультов с возможностью подключения к пультам периферийных устройств различного назначения. Тракт низкочастотного шумопеленгования (ШП НЧ), содержит гибкую протяженную буксируемую антенну (ГПБА), через кабель-трос и токосъемное устройство соединенную с четвертой аппаратурой предварительной обработки, а также устройство постановки-выборки ГПБА. Через общую шину осуществляется передача сигналов управления, происходит обмен информацией между СОРДиУ, ЦВС, аппаратурой предварительной обработки (АПО) различных трактов и генераторными устройствами. Имеется тракт контроля помех и шумов.
В устройстве-прототипе имеются также системы: система классификации, автоматизированная система контроля и поиска неисправностей, которые формируются программными средствами, и система вторичного электропитания.
ГАК-прототип имеет следующие недостатки: тракты ШП, ОГС, ГЛ и МИ и системы КЛ и СОРДиУ не адаптируемы к условиям подводного наблюдения и, следовательно, обладают в ряде условий низкой эффективностью; тракт ШП НЧ имеет неоднозначность пеленга цели и низкую точность оперативного определения дистанции до цели в диапазоне частот ГПБА без маневрирования ПЛ и дополнительного времени на его выполнение.
Задачей заявляемой полезной модели - гидроакустического комплекса подводной лодки - является расширение технических возможностей ГАК, условий эффективного использования ГАК ПЛ и, одновременно, устранение недостатков, присущих ГАК-прототипу.
Для решения поставленной задачи в гидроакустический комплекс подводной лодки, состоящий из трактов шумопеленгования (ШП), гидролокации (ГЛ), обнаружения гидроакустических сигналов (ОГС), связи и опознавания, миноискания и обнаружения навигационных препятствий (МИ), тракта контроля помех и шумов, и систем: системы классификации (КЛ), автоматизированной системы контроля и поиска неисправностей (АСК), центральной вычислительной системы (ЦВС), системы отображения, регистрации, документирования и управления (СОРДиУ), системы вторичного электропитания, причем тракт ШП содержит основную носовую приемную антенну, выполненную с возможностью формирования статического веера характеристик направленности (ХН) в горизонтальной и вертикальной плоскостях, и первую аппаратуру предварительной обработки (АПО), последовательно соединенную с основной носовую приемную антенну и размещенную в капсуле внутри нее, тракт ОГС содержит первую антенну, формирующую много лепестковую ХН в горизонтальной плоскости, вторую антенну, являющуюся высокочастотной и всенаправленной, и третью антенну, обращенную апертурой в сторону кормовых углов, являющуюся широкополосной, вторая антенна тракта ОГС выполнена несколькими блоками и размещена в носовом обтекателе, в ограждении рубки и по бортам подводной лодки, а третья антенна тракта ОГС размещена в кормовой части ограждения рубки, при этом антенны тракта ОГС соединены со второй аппаратурой предварительной обработки (АПО), тракт ГЛ содержит излучающую антенну, размещенную в носовой части ограждения рубки и соединенную с первым генераторным устройством, первую и вторую бортовые излучающие антенны, представляющие собой идентичные фазированные антенные решетки, размещенные по обоим бортам подводной лодки и соединенные с первым генераторным устройством, тракт связи и опознавания содержит носовую излучающую антенну, размещенную в носовом обтекателе, кормовую излучающую антенну, размещенную в ограждении рубки, а также третье генераторное устройство, с которым соединены носовая и кормовая излучающая антенны, при этом приемные антенны и аппаратура предварительной обработки трактов ГЛ, связи и опознавания, а также части тракта ОГС, работающей в частотном диапазоне тракта ШП, выполнены общими с основной носовой приемной антенной и первой аппаратурой предварительной обработки (АПО), тракт МИ содержит приемоизлучающую антенну, которая выполнена с возможностью поворота ХН в вертикальной плоскости и соединена со вторым генераторным устройством и третьей аппаратурой предварительной обработки (АПО), при этом первая, вторая и третья аппаратура предварительной обработки трактов, первое и второе генераторные устройства всех трактов через общую шину соединены с ЦВС, а ЦВС соединена с системой отображения, регистрации, документирования и управления, выполненной из двухдисплейных пультов с подключенными периферийными устройствами, тракт низкочастотного шумопеленгования (ШП НЧ), содержит гибкую протяженную буксируемую антенну (ГПБА), через кабель-трос и токосъемное устройство соединенную с четвертой аппаратурой предварительной обработки (АПО), а также устройство постановки-выборки ГПБА,
введены новые признаки, а именно:
- введен тракт определения вертикального распределения скорости звука (ВРСЗ) в районе плавания подводной лодки, в который входит измерительное устройство скорости звука, размещенное в ограждении рубки, и приборы одноразового использования - контейнеры с датчиком скорости звука (для прямого определения ВРСЗ) или температуры (для косвенного определения ВРСЗ), выпускаемые из универсального аппарата и передающие данные на текущей глубине во время опускания датчика до дна,
- введена система гидроакустических расчетов (СГР), соединенная с трактом определения вертикального распределения скорости звука, системой классификации, и базой данных о характеристиках дна, причем в аппаратуру классификации передаются расчетные характеристики затухания акустических сигналов, принимаемых трактами ГАК, затухающих в морской среде при распространении звука на различных расстояниях и с различных глубин,
- введено в системе классификации (КЛ) восстановление исходных спектральных «портретов» сигналов,
- введены в тракт низкочастотного ШП НЧ дополнительно первая и вторая протяженные бортовые антенны, представляющие собой идентичные линейные антенные решетки, размещенные по обоим бортам подводной лодки, и соединены с первым и вторым входами введенной шестой аппаратуры предварительной обработки; выход которой соединен с входом ЦВС,
- введено оперативное определение дистанции цели с использованием совместно протяженных бортовых антенн (ПБА) и ГПБА и аппаратуры предварительной обработки информации.
Техническими результатами использования введенных новых признаков для предлагаемой полезной модели, обоснованность которых представлена ниже, являются:
- сниженное отношение сигнал-помеха трактов гидроакустического комплекса подводной лодки (ПЛ) за счет выбора горизонта приема и излучения сигналов, выбора глубины погружения и нахождения ПЛ на выбранном горизонте приема и излучения сигналов, задаваемой по результатам определения вертикального распределения скорости звука в районе плавания подводной лодки и выполнения гидроакустических расчетов;
- улучшенное качество и достоверность комплексной классификации принятых трактами сигналов на базе восстановления исходных спектральных «портретов» сигналов в системе классификации;
- устранение неоднозначности определения пеленга цели без маневрирования ПЛ и дополнительного времени на его выполнение;
- повышение точности оперативного определения дистанции до цели в диапазоне частот ГПБА без маневрирования ПЛ и дополнительного времени на его выполнение.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется представленной на фиг.1 обобщенной функциональной схемой.
Тракт шумопеленгования (ШП) предлагаемого ГАК состоит из основной носовой приемной антенны 1 и первой аппаратурой предварительной обработки (АПО) 2, последовательно соединенной с носовой приемной антенной 1. АПО 2 размещена в герметичной капсуле внутри основной носовой приемной антенны 1. Устройства 1, 2 являются многоканальными, состоят из N×М каналов, где N - количество ХН (пространственных каналов) в горизонтальной плоскости, М - количество ХН (пространственных каналов) в вертикальной плоскости. Через общую шину 3 ГАК тракт ШП связан с ЦВС 4 и СОРДиУ 5.
В тракт ГЛ входят рубочная излучающая антенна 6, и идентичные бортовые излучающие антенны 7, 8, а также и последовательно соединенное с антеннами 6, 7, 8 первое генераторное устройство (ГУ) 9. Антенна 6 размещена в ограждении рубки, антенны 7, 8 - по обоим бортам ПЛ. Перечисленная аппаратура тракта ГЛ работает в режиме излучения от ЦВС 4 и СОРДиУ 5. Прием эхосигналов от цели в тракте ГЛ осуществляется антенной 1 и АПО 2 так же, как в тракте ШП.
Работа в диапазоне частот тракта ШП для тракта ОГС обеспечивается основной носовой приемной антенной 1 и, соответственно, АПО 2. Обнаружение сигналов, диапазон которых лежит выше диапазона частот основной носовой антенны 1, производится с помощью первой антенны 11 и второй антенны 12, расположенных в ограждении рубки, а также третьей антенны тракта ОГС 13, блоки которой 13.1, 13.2, 13.3, и 13.4 размещены в носовом обтекателе, по бортам и в ограждении рубки. С антеннами 11, 12 и блоками антенны 13 соединена вторая АПО 15.
Носовая и кормовая излучающие антенны 16 и 17 тракта связи и опознавания последовательно соединены с третьим ГУ 18, которое управляется через шину 3 от ЦВС 4 и СОРДиУ 5. Прием сигналов связи ведется на основную носовую приемную антенну 1 и далее аналогично тракту ШП. Анализ сигналов связи осуществляется в ЦВС 4. (третье ГУ 20)
В тракте миноискания (МИ) имеется приемно-излучающая антенна 19 и соединенные с нею через переключатель прием-передача (не показан на фиг.1), второе ГУ 20 и третье АПО 21. Устройства 20, 21, как и в остальных трактах, через шину 3 соединены с ЦВС 4 и СОРДиУ 5. Поворот антенны 19 в вертикальной плоскости, в зависимости от возможностей размещения аппаратной части на ПЛ может быть выполнен путем механического поворота антенны или электронным сканированием [7, 8].
В тракте низкочастотного шумопеленгования с гибкой протяженной буксируемой антенной (тракт ШП НЧ) антенна 22 через кабель-трос и токосъемное устройство (не показаны на фиг.1) соединяется с четвертым АПО 24. Далее сигнал тракта ШП НЧ через шину 3 поступает на обработку в ЦВС 4 и в СОРДиУ 5. Устройство постановки-выборки ГПБА, которое не показано на фиг.1, управляется по командам из СОРДиУ. Размещение этого устройства и его конструкция определяется особенностями проекта ПЛ и рассмотрено в работе [15]. В состав тракта ШП НЧ входят также первая и вторая протяженные бортовые антенны (ПБА) 26, 27, размещенные по обоим бортам подводной лодки, которые соединены с первым и вторым входами шестой АПО 28, выход которой соединен с входом ЦВС 4. Размещение антенн ПБА и их конструкция определяется особенностями проекта ПЛ и рассмотрено в работе [10]. Перечисленная аппаратура тракта ШП НЧ работает в режиме приема совместно ЦВС 4 и СОРДиУ 5. Прием сигналов цели в тракте ШП НЧ осуществляется антеннами ПБА 26, 27 и ГПБА 22 и АПО 24, 28 так же, как в тракте ШП.
В тракте определения вертикального распределения скорости звука (ВРСЗ) стационарное измерительное устройство скорости звука 10 через устройство постановки-выборки (не показано на фиг.1) соединяется с пятым АПО 25. Далее сигнал тракта определения ВРСЗ через шину 3 поступает на обработку в ЦВС 4 и в СОРДиУ 5. Устройство постановки-выборки измерительного устройства скорости звука, которое не показано на фиг.1, управляется по командам из СОРДиУ. Размещение этого устройства и его конструкция определяется особенностями проекта ПЛ и рассмотрено в работах [10, 11]. В состав тракта определения ВРСЗ входят также приборы одноразового использования (не показаны на фиг.1), включающие в свой состав контейнеры с датчиком скорости звука (для прямого определения ВРСЗ) или температуры (для косвенного определения ВРСЗ), выпускаемые из универсального аппарата и передающие данные на текущей глубине во время опускания датчика до дна. Контейнер соединен микрокабелем с бортовой аппаратурой или содержит аппаратуру выдачи замеров по акустическому каналу (построение и особенности приборов одноразового использования изложены в работе [10]).
Приемные антенны 1, 11-13, 22, 26, 27 предназначены для преобразования энергии механических (акустических) колебаний в электрическую энергию. Излучающие антенны 6-8, 16, 17 - для преобразования электрической энергии в механическую энергию. Антенна 19 является обратимой.
Антенны заявляемой полезной модели не обладают спецификой, методы расчета характеристик таких антенн и конструкции известны [7]. Вопросы формирования характеристик направленности также отражены в литературе [7, с.56-79, 8, с.32-50].
В генераторных устройствах 9, 18, 20 формируется импульсный сигнал необходимой мощности; сигналы управления параметрами сигнала формируются в СОРДиУ 5 и ЦВС 4. Блок-схемы генераторных устройств, их структура и методы формирования изложены, в частности, в [16, с.91-95, 17].
Аппаратура АПО 2, 15, 21, 24, 25, 28 выполняется на аналоговых или аналого-цифровых средствах. Типовыми функциями этой аппаратуры являются: усиление, фильтрация, частотно-временная обработка, преобразование данных из аналогового вида в цифровой. Эти вопросы освещены в книгах [16, с.99-106, 9, с.295-298].
Центральная вычислительная система 4 и система отображения, регистрации, документирования и управления 5 являются системами, которые реализуют свои функции во всех трактах и системах ГАК. ЦВС и СОРДиУ работают с данными в цифровом виде. Основу работ этих систем составляют алгоритмы обработки информации, реализуемые программными средствами. Алгоритмы обработки, в зависимости от конфигурации ГАК могут быть перераспределены между аппаратурой АПО (в приеме) или ГУ (в излучении) и ЦВС. Так формирование ХН может быть осуществлено в аппаратуре АПО в одной конфигурации ГАК, а в другой - осуществляться цифровыми методами в ЦВС. Аналогично по генераторным устройствам: в ЦВС может быть полностью сформирован импульсный сигнал с необходимыми параметрами, а в ГУ он будет только усиливаться по мощности; при другой реализации из ЦВС (или СОРДиУ) в ГУ поступает только командное слово, содержащее необходимые параметры сигнала, который должен быть излучен.
ЦВС представляет собой совокупность универсальных процессоров и спец. процессоров и имеет структуру типа управляющей ЭВМ.
СОРДиУ состоит из четырех пультов, в каждом из которых находятся два дисплея, органы управления (клавиатура, кнопки, гнезда). Структура пульта аналогична структуре персональной ЭВМ. Программными средствами формируется многооконное буквенно-цифровое и графическое отображение информации. К различным портам пульта подключаются типовые периферийные устройства: телефон, громкоговоритель, принтер, рекордер, устройство записи на магнитооптический диск и проч. [16, с.108-112, 10, с.418-421].
На фиг.1 не показаны тракт контроля и измерения помех, датчики которого распределены по акустическим антеннам, а аппаратура совмещена с аппаратурой соответствующих трактов. Не показанная на фиг.1 система электропитания (ее построение и особенности изложены в работах [17, 10]) предназначена для преобразования напряжения стандартной корабельной сети в необходимые токи и напряжения радиоэлектронной аппаратуры ГАК.
Система классификации, система гидроакустических расчетов, автоматизированная система контроля и поиска неисправностей строятся полностью на программно-ориентированных средствах, алгоритмы описаны в книгах [9, с.353-388, 10, с.492-509]. Система гидроакустических расчетов (СГР) определяет характеристики затухания акустических сигналов, принимаемых трактами ГАК, затухающих в морской среде при распространении звука на различных расстояниях и с различных глубин. Рассчитывается акустическое поле сигналов и решается уравнение гидроакустики по данным, поступающим от измерительного устройства тракта определения ВРСЗ и по данным районированного банка характеристик дна. Рассчитываются восстановленные исходные спектральные «портреты» сигналов. Упомянутые расчеты могут быть проведены по алгоритмам, приведенным, например, в книге [12, 13, с.212-214].
Работа предлагаемого ГАК ПЛ осуществляется следующим образом. Работой ГАК управляют операторы, которые размещаются за пультами СОРДиУ. Основной режим работы ГАК ПЛ - приемный, при этом работающими тактами являются тракты ШП, ШП НЧ, ОГС, связи. Тракты ГЛ, МИ и тракт определения ВРСЗ, а также активная работа связи включаются на излучение по командам из СОРДиУ. Приемные тракты, системы СГР и КЛ работают одновременно и независимо друг от друга. Сигналы целей подвергаются обработке с помощью алгоритмов классификации, определяются элементы движения и координаты целей, обобщаются данные, полученные от одной и той же цели различными трактами; из обработанных данных формируют графическое и цифро-буквенное изображение на экранах СОРДиУ, данные передаются на периферические устройства (записи, прослушивания и проч.). Оператор принимает решение о выделении целей для автоматического сопровождения и передает соответствующую команду. Данные о целях после их обобщения собираются в формуляр, передаваемый во внешние по отношению ГАК устройства.
Расчеты показали, что введением в ГАК тракта определения ВРСЗ, системы СГР и вычислением восстановленных исходных спектральных «портретов» сигналов в системе КЛ, а также введением в тракт ШП НЧ протяженных антенн по обоим бортам подводной лодки, с использованием совместно протяженных бортовых антенн (ПБА) и буксируемой антенны ГПБА достигается заявленный эффект - улучшенное качество и достоверность комплексной классификации принятых трактами сигналов по результатам определения вертикального распределения скорости звука в районе плавания ПЛ и выполнения гидроакустических расчетов, устранена неоднозначность пеленга цели, повышена точность оперативного определения дистанции до цели в диапазоне частот ГПБА без маневрирования ПЛ и дополнительного времени на его выполнение..
Заявляемая полезная модель гидроакустического комплекса подводной лодки может быть использована в качестве основы информационной системы наблюдения современных дизельных и атомных подводных лодок, а также для исследовательских комплексов, туристских и транспортных ПЛ [14].
Источники информации
1. Свидетельство на полезную модель 14681. Система для морской сейсморазведки. МПК GО1V 1/38. Заявл. 05.04.2000, публ. 10.08.2000, бюлл. 22
2. Jane's Underwater Warfare Systems, 1999-2000. London: An Internet. Thomson Publ. Co, Ltd., 1999
3. TSM 2233. Sonar System for Submarine. Проспект фирмы Thomson Marconi Sonar, France
4. STN Atlas Elektronik - Jane's Navy Internat., 1997, v.102, #5, Suppl., 5-5, 10-11
5. Яценко И. перспективы развития атомных многоцелевых подводных лодок - Заруб. Военное обозрение, 2000, 5, 45-51
6. Свидетельство на полезную модель 24736. Гидроакустический комплекс подводной лодки. МПК 7 G01S 15/00. Заявл. 21.01.2002, публ. 20.08.2002, бюлл. 23 (прототип)
7. Смарышев М.Д., Добровольский Ю.Ю. Гидроакустические антенны. Л., Судостроение, 1984
8. Самойлов Л.К. Электронное управление характеристиками направленности антенн. Л., Судостроение, 1987
9. Бурдик B.C. Анализ гидроакустических систем. Л., Судостроение, 1988
10. Справочник по гидроакустике. Л., Судостроение, 1988
11. Тарасюк Ю.Ф. Измеритель скорости звука XSV для ВМС США, Судостроение за рубежом, 1979, 4, с.90-93
12. Океанографические таблицы. Л., Гидрометеоиздат, 1975
13. Матвиенко В.Н., Тарасюк Ю.Ф. Дальность действия гидроакустических средств. Л., Судостроение, 1981
14. Gorlanov N.E. et al. Estimation of short-range sonar capabilities in navigation safety // 2nd Internat. Conf. "Navy and Shipbuilding Nowadays-NSN'2001", 4-6.12.2001. Proc. St. - Petersburg, 2001. P.294-301
15. Гурвич A.A., Гусев H.M., Яковлев Г.В. Гидроакустические системы с гибкими протяженными буксируемыми антеннами, Судостроение за рубежом, 1984, 10, с.64-67
16. Митько В.Б., Евтютов А.П., Гущин С.Е. Гидроакустические средства связи и наблюдения. Л., Судостроение, 1982
17. Александров В.А. и др. Передающие устройства в гидроакустике. Труды учебных заведений связи. С.-Петербургский гос. ун-т телекоммуникаций, СПб, 2000. 166. С.138-150
Гидроакустический комплекс подводной лодки, состоящий из трактов шумопеленгования (ШП), гидролокации (ГЛ), обнаружения гидроакустических сигналов (ОГС), связи и опознавания, миноискания и обнаружения навигационных препятствий (МИ), тракта низкочастотного шумопеленгования (ШП НЧ), тракта контроля помех и шумов, системы классификации, центральной вычислительной системы (ЦВС), системы отображения, регистрации, документирования и управления (СОРДиУ), автоматизированной системы контроля и поиска неисправностей (АСК), системы вторичного электропитания, причем тракт ШП содержит основную носовую приемную антенну, выполненную с возможностью формирования статического веера характеристик направленности (ХН) в горизонтальной и вертикальной плоскостях, и первую аппаратуру предварительной обработки, последовательно соединенную с основной носовой приемной антенной и размещенную в капсуле внутри нее, тракт ОГС содержит первую антенну, формирующую многолепестковую ХН в горизонтальной плоскости, вторую антенну, являющуюся высокочастотной и всенаправленной, и третью антенну, обращенную апертурой в сторону кормовых углов, размещенную в ограждении рубки и являющуюся широкополосной, вторая антенна тракта ОГС выполнена распределенной и размещена в носовом обтекателе, в ограждении рубки и по бортам подводной лодки, а третья антенна тракта ОГС размещена в носовой части ограждения рубки, при этом антенны тракта ОГС соединены со второй аппаратурой предварительной обработки, тракт ГЛ содержит рубочную излучающую антенну, размещенную в носовой части ограждения рубки и соединенную с первым генераторным устройством, первую и вторую бортовые излучающие антенны, представляющие собой идентичные фазированные антенные решетки, размещенные по обоим бортам подводной лодки и соединенные с первым генераторным устройством, тракт связи и опознавания содержит носовую излучающую антенну, размещенную в носовом обтекателе, кормовую излучающую антенну, размещенную в ограждении рубки, а также третье генераторное устройство, с которым соединены носовая и кормовая излучающая антенны, при этом приемные антенны и аппаратура предварительной обработки трактов ГЛ, связи и опознавания, а также части тракта ОГС, работающей в частотном диапазоне тракта ШП, выполнены общими с основной носовой приемной антенной и первой аппаратурой предварительной обработки, тракт МИ содержит приемоизлучающую антенну, которая выполнена с возможностью поворота ХН в вертикальной плоскости и соединена со вторым генераторным устройством и третьей аппаратурой предварительной обработки, при этом аппаратура предварительной обработки и генераторные устройства всех трактов через общую шину соединены с ЦВС, а ЦВС соединена с системой СОРДиУ, выполненной из двух дисплейных пультов с подключенными периферийными устройствами, тракта низкочастотного шумопеленгования (ШП НЧ), содержит гибкую протяженную буксируемую антенну (ГПБА), через кабель-трос и токосъемное устройство соединенную с четвертой аппаратурой предварительной обработки, а также устройство постановки-выборки ГПБА, отличающийся тем, что в тракт ШП НЧ дополнительно введены первая и вторая протяженные антенны, представляющие собой идентичные линейные антенны, размещенные по обоим бортам подводной лодки, и соединены с первым и вторым входами введенной шестой аппаратуры предварительной обработки, выход которого соединен с входом ЦВС, введено оперативное определение дистанции цели с использованием совместно протяженных бортовых антенн (ПБА) и ГПБА и аппаратуры предварительной обработки информации, введен тракт определения вертикального распределения скорости звука (ВРСЗ) в районе нахождения подводной лодки, в который входит измерительное устройство скорости звука, размещенное в ограждении рубки, и приборы одноразового использования - контейнеры с датчиком скорости звука (для прямого определения ВРСЗ) или температуры (для косвенного определения ВРСЗ), выпускаемые из универсального аппарата и передающие данные на текущей глубине во время опускания датчика до дна, введена система гидроакустических расчетов (СГР), соединенная с трактом определения ВРСЗ, системой классификации, и базой данных о характеристиках дна, причем в аппаратуру классификации передаются расчетные характеристики затухания акустических сигналов, принимаемых трактами ГАК, затухающих в морской среде при распространении зука на различных расстояниях и с различных глубин, а в системе классификации (КЛ) введено восстановление исходных спектральных «портретов» сигналов.
