×
08.07.2018
218.016.6e9f

Система шумопеленгования гидроакустического комплекса подводной лодки

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к гидроакустическим средствам освещения подводной обстановки и предназначена для установки на подводной лодке. Техническими результатами от использования предлагаемой системы шумопеленгования гидроакустического комплекса подводной лодки являются формирование полного сектора обзора (360°) при обнаружении источника сигнала (цели) в НЧ-диапазоне, а также возможности уточнения пеленга на цель, обнаруженной в НЧ-диапазоне подсистемой шумопеленгования с гибкой протяженной буксируемой антенной (ГПБА) в траверсных секторах обзора и обнаружения цели в НЧ-диапазоне в секторе носовых углов без выпуска ГПБА. Для решения поставленных задач в систему шумопеленгования гидроакустического комплекса подводной лодки, содержащую подсистему шумопеленгования в среднечастотном диапазоне (ШП-СЧ), которая включает основную носовую приемную антенну, и подсистему низкочастотного шумопеленгования (ШП-НЧ), включающую ГПБА, в подсистему ШП-НЧ дополнительно введена приемная антенна, выполненная в виде звукопрозрачной цифровой фазированной антенной решетки, расположенной на основной носовой антенне, причем введенная приемная антенна состоит из многоканальных блоков гидроакустических приемников и модулей аппаратуры предварительной обработки, герметизированных в едином конструктиве. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в качестве гидроакустического вооружения подводных лодок военного назначения, а также при исследованиях Мирового океана.

Гидроакустические комплексы (ГАК) являются основой информационной системы подводных лодок (ПЛ); с помощью ГАК решается комплексная задача наблюдения за подводной обстановкой, включающая обнаружение, определение координат и элементов движения, классификацию различных целей.

В настоящее время сформировалась типовая структура ГАК ПЛ [1-6], включающая системы шумопеленгования с системами шумопеленгования в среднечастотном диапазоне (ШП-СЧ) и в низкочастотном диапазоне (ШП-НЧ), системы гидролокации, обнаружения гидроакустических сигналов, звукоподводной связи, классификации и др. [6]. Функционирование ГАК ПЛ обеспечивают центральная вычислительная система (ЦВС), система отображения, регистрации, документирования и управления, включающая пультовые приборы, системы технической диагностики и электропитания.

Основной системой современных ГАК ПЛ является система шумопеленгования [6], которая работает в пассивном режиме. В системе шумопеленгования имеются акустические антенны и аппаратура предварительной обработки (АПО). Информация, принятая антеннами и прошедшая обработку в АПО, в цифровом формате по общекомплексной шине поступает в центральную вычислительную систему и, пройдя дальнейшую обработку, представляется оператору ГАК или передается во внешние системы.

Наиболее близким аналогом по функциональным и техническим характеристикам к предлагаемому изобретению является система шумопеленгования, описанная в Патенте на полезную модель «Гидроакустический комплекс подводных лодок» [7], которая принята за прототип.

Система шумопеленгования - прототип состоит из подсистем шумопеленгования ШП-СЧ и ШП-НЧ. Система ШП-СЧ содержит первую приемную антенну (А1), расположенную в носовом обтекателе ПЛ, и первую аппаратуру предварительной обработки (АПО1), последовательно соединенную с антенной А1. Подсистема ШП-НЧ содержит вторую приемную антенну (А2), выполненную как гибкая протяженная, буксируемая антенна (ГПБА), через кабель-трос и токосъемник соединенную со второй аппаратурой предварительной обработки (АПО2). Аппаратура предварительной обработки АПО1, АПО2 подсистем ШП-СЧ и ШП-НЧ устройства-прототипа через общую шину соединена с ЦВС гидроакустического комплекса ПЛ.

Система шумопеленгования - прототип при одновременном функционировании ШП-СЧ и ШП-НЧ может осуществлять наблюдение в пассивном режиме за подводной обстановкой и обнаруживать цели.

В то же время система шумопеленгования устройства-прототипа имеет существенные недостатки в части обнаружения низкочастотных источников сигнала:

- сигналы, приходящие с носовых углов обзора, не могут быть обнаружены;

- при обнаружении сигналов имеет место неоднозначность пеленга, т.е. невозможно различить, с какого борта (правый или левый) находится обнаруженный источник сигнала;

- обнаружение сигнала в НЧ-диапазоне возможно только при выпущенной ГПБА.

Задачами предлагаемого изобретения являются:

- расширение сектора обзора в низкочастотном диапазоне до полного, т.е. 360°;

- обеспечение работы в НЧ-диапазоне в носовых углах без выпуска ГПБА;

- ликвидация неоднозначности пеленга на цель в секторах траверсных углов, перекрывающихся с ГПБА и носовой антенны.

Техническими результатами использования изобретения являются:

- формирование полного сектора обзора (360°) при обнаружении источника сигнала (цели) в НЧ-диапазоне;

- возможность обнаружения цели в НЧ-диапазоне в секторе носовых углов без выпуска ГПБА;

- возможность уточнения пеленга на цель, обнаруженной в НЧ-диапазоне подсистемой ШП-НЧ с ГПБА в траверсных секторах обзора.

Для решения поставленных задач в систему шумопеленгования гидроакустического комплекса подводной лодки, содержащую подсистему шумопеленгования в среднечастотном диапазоне (ШП-СЧ), которая включает первую приемную антенну и первую аппаратуру предварительной обработки (АПО1), последовательно соединенную с первой приемной антенной, и подсистему низкочастотного шумопеленгования (ШП-НЧ), включающую вторую приемную антенну, которая выполнена в виде гибкой протяженной буксируемой антенны, через кабель-трос и токосъемное устройство соединенную со второй аппаратурой предварительной обработки (АПО2), при этом АПО1 и АПО2 через общую шину соединены с ЦВС,

введены новые признаки, а именно:

в подсистему ШП-НЧ дополнительно введена третья приемная антенна, выполненная в виде звукопрозрачной цифровой фазированной антенной решетки, расположенной на первой приемной антенне, при этом третья приемная антенна состоит из многоканальных блоков гидроакустических приемников, последовательно соединенных с модулями аппаратуры предварительной обработки (АПО), которые через общую шину соединены с ЦВС, причем модули АПО и многоканальные блоки гидроакустических приемников герметизированы в едином конструктиве.

Введенная третья приемная антенна может иметь сектор обзора более ±90°, что обеспечивает совместно с ГПБА сектор 360°. Кроме того, третья антенна является однонаправленной в отличие от протяженной линейной антенны (ГПБА), которая формирует два максимума, симметрично расположенных относительно оси антенны [6, 8].

Сущность заявляемого изобретения поясняется фиг. 1, где представлена обобщенная функциональная схема.

Система шумопеленгования состоит из подсистемы ШП-СЧ 3 и подсистемы ШП-НЧ 6. Подсистема ШП-СЧ 3 состоит из первой приемной антенны 4 (А1), являющейся основной носовой антенной, каналы которой соединены с первой аппаратурой предварительной обработки 5 (АПО1).

В подсистему ШП-НЧ 6 входят вторая приемная антенна 7 (А2), которая является гибкой протяженной буксируемой антенной (ГПБА), через кабель-трос 8 и токосъемник (не показан на фиг. 1) соединенная со второй аппаратурой предварительной обработки 7 (АПО2). Также в подсистему ШП-НЧ 6 входит третья приемная антенна 10 (A3), которая является звукопрозрачной цифровой фазированной антенной решеткой и располагается на основной носовой антенне (первая приемная антенна 4). Антенна 10 состоит из многоканальных блоков гидроакустических приемников 11 (БГП) и модулей АПО 12, выполненных в едином конструктиве.

Аппаратура предварительной обработки АПО1, АПО2 и модули АПО антенны A3 10 через шину 2 соединены с центральной вычислительной системой (ЦВС) 1. В ЦВС 1 передаются сигналы управления с пультовых приборов, а сигналы различного типа с ЦВС через общие шины 2 передаются (или принимаются) на все системы ГАК. Обработанная в системах комплекса информация через шины 2 и ЦВС 1 передается на пультовые приборы или во внешние системы (фиг. 1).

Конструктивные и иные характеристики отдельных узлов и элементов, составляющих заявляемую систему шумопеленгования ГАК ПЛ, известны из литературы. Описание структуры ГАК и отдельных подсистем и систем представлено в [6, 9].

Антенны 4, 7, 10 являются приемными и предназначены для преобразования акустических сигналов в электрические. Сведения о конструкциях и типах антенн представлены в [8-10]. В частности, основная носовая антенна А1 представляет собой ферму цилиндрической, квазисферической или иной формы [6, 8, 9]. На этой ферме размещаются гидроакустические приемники, которые соединяются с многоканальной АПО. Многоэлементная антенна A3 может состоять, например, из шланговых модулей, в каждом из которых размещены чувствительные гидроакустические приемники и малогабаритные схемы аппаратуры предварительной обработки [10]. Аналогичные модули с встроенными гидроакустическими приемниками и электронными блоками используются в конструкциях ГПБА [6, 10].

Аппаратура предварительной обработки 5, 9, 12 выполняется на аналого-цифровых средствах. Основные функции АПО - усиление и фильтрация. В зависимости от построения схемы обработки в АПО может быть реализовано преобразование данных из аналогового вида в цифровой [6]. Передача информации от АПО в общую шину осуществляется в цифровом формате по электрическим или волоконно-оптическим линиям связи [1, 4, 6, 7].

Работой ГАК управляют операторы с пультовых приборов. По умолчанию основным режимом работы ГАК ПЛ является приемный, поэтому система шумопеленгования оперативно включена. При этом включенными являются подсистемы ШП-СЧ и ШП-НЧ с антенной A3, размещенной на основной носовой антенне А1. После выпуска антенны А2 (ГПБА) в НЧ-диапазоне дополнительно появляется информация с кормовых секторов, приходящая с антенны А2.

Введение в систему шумопеленгования ГАК новых существенных признаков обеспечивает заявленный технический эффект, связанный с расширением возможностей ГАК и повышением эффективности его функционирования. В частности:

- сектор обзора подводной обстановки на низких частотах (ниже 500 Гц) дополняется до 360° за счет комплектования ГАК носовой звукопрозрачной антенной A3;

- ликвидируется неоднозначность определения пеленга в общих для ГПБА и антенны A3 секторах обзора;

- обеспечивается работа в НЧ-диапазоне в носовых секторах обзора без выпуска ГПБА.

Заявляемое изобретение расширяет технические возможности наблюдения подводной обстановки и может быть использована в качестве системы шумопеленгования ГАК ПЛ различных типов.

Источники информации

1. Патент РФ №2281528. Гидроакустический комплекс подводной лодки. МПК G01S 15/87. Заявл. 13.10.2004, опубл. 10.08.2006, бюлл. 22.

2. Свидетельство на полезную модель №20388. Гидроакустический комплекс подводной лодки. МПК G01S 3/80, G01S 15/00. Заявл. 11.03.2001, опубл. 27.10.2001, бюлл. 30.

3. Свидетельство на полезную модель №24736. Гидроакустический комплекс подводной лодки. МПК G01S 15/00. Заявл. 21.02.2002, опубл. 20.08.2002, бюлл. 23.

4. TSM 2233. Sonar System for Submarine. Проспект фирмы Thomson Marconi Sonar, France.

5. Патент РФ на полезную модель №50004. Гидроакустический комплекс неатомной подводной лодки. МПК G01S 3/80. Заявл. 03.05.2005, опубл. 10.12.2005, бюлл. 34.

6. Корякин Ю.А., Смирнов С.А., Яковлев Г.В. Корабельная гидроакустическая техника. СПб: Наука, 2004.

7. Патент РФ на полезную модель №122494. Гидроакустический комплекс подводной лодки. МПК G01S 3/80. Заявл. 05.07.2012, опубл. 27.11.2012, бюлл. 33 (ПРОТОТИП).

8. Смарышев М.Д., Добровольский Ю.Ю. Гидроакустические антенны. Л.: Судостроение, 1984.

9. Справочник по гидроакустике. Л.: Судостроение, 1988.

10. Патент РФ 2417383. Гибкая протяженная гидроакустическая цифровая кабельная антенна. МПК G01S 7/52. Заявл. 19.02.2010, опубл. 27.04.2011, бюл. 12.

Система шумопеленгования гидроакустического комплекса подводной лодки, содержащая подсистему шумопеленгования в среднечастотном диапазоне (ШП-СЧ), включающую первую приемную антенну и первую аппаратуру предварительной обработки (АПО1), последовательно соединенную с первой приемной антенной, подсистему низкочастотного шумопеленгования (ШП-НЧ), включающую вторую приемную антенну, которая выполнена в виде гибкой протяженной буксируемой антенны, через кабель-трос и токосъемное устройство соединенную со второй аппаратурой предварительной обработки (АПО2), при этом АПО1 и АПО2 через общую шину соединены с центральной вычислительной системой (ЦВС), отличающаяся тем, что в подсистему ШП-НЧ дополнительно введена третья приемная антенна, выполненная в виде звукопрозрачной цифровой фазированной антенной решетки, расположенной на первой приемной антенне и состоящей из многоканальных блоков гидроакустических приемников с последовательно соединенными модулями аппаратуры предварительной обработки, которые через общую шину соединены с ЦВС, причем модули АПО и многоканальные блоки гидроакустических приемников герметизированы в едином конструктиве.
Система шумопеленгования гидроакустического комплекса подводной лодки
Система шумопеленгования гидроакустического комплекса подводной лодки
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 21-30 из 97.
10.05.2018
№218.016.4357

Гидролокатор с трактом прослушивания эхо-сигналов

Гидролокатор с трактом прослушивания эхо-сигналов относится к гидроакустической технике и может быть использован для точного преобразования спектра эхо-сигналов целей, обнаруженных активным гидролокатором, и их классификации на слух оператором гидролокатора. Задача предлагаемого изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649655
Дата охранного документа: 04.04.2018
10.05.2018
№218.016.43c1

Гидроакустический способ управления торпедой

Гидроакустический способ управления торпедой, содержащий выпуск торпеды, которая излучает зондирующие сигналы через фиксированные промежутки времени, прием эхосигналов гидролокатором освещения ближней обстановки, выделение классификационных признаков, определение класса объекта, формирование...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649675
Дата охранного документа: 04.04.2018
10.05.2018
№218.016.4674

Концентратомер подвижных инфузорий в жидких средах

Изобретение относится к области фотометрии жидких сред. Концентратомер жидких сред содержит источник излучения, кювету, фильтр низких частот, усилитель, интегратор, задающий генератор. В состав устройства введены фотопреобразующий усилитель, устройство задержки, устройство выделения сигнала,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650424
Дата охранного документа: 13.04.2018
10.05.2018
№218.016.468a

Гидролокационный способ классификации подводных объектов в контролируемой акватории

Изобретение относится к гидроакустическим методам освещения акватории и может быть использовано для построения и разработки гидролокационных станций освещения подводной обстановки в акватории. Гидролокационный способ обнаружения подводных объектов в контролируемой акватории, при котором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650419
Дата охранного документа: 13.04.2018
10.05.2018
№218.016.4765

Способ определения параметров цели гидролокатором

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для автоматического обнаружение цели, определения ее параметров при использовании зондирующих сигналов большой длительности на фоне реверберационных помех. Предложен способ, содержащий излучение зондирующего сигнала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650835
Дата охранного документа: 17.04.2018
10.05.2018
№218.016.4788

Гидроакустический модуль сейсмокосы и способ его изготовления

Изобретение относится к технике морских гибких протяженных буксируемых антенн, служащих для измерения звукового поля в воде и применяемых в геофизике и гидроакустике. В гидрофонном модуле приемники акустического давления жестко связаны капроновой нитью, на концах которой закреплены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650834
Дата охранного документа: 17.04.2018
10.05.2018
№218.016.478b

Способ определения скорости звука гидролокатором по трассе распространения сигнала до цели

Изобретение относится к области гидроакустики и предназначено для измерения скорости звука гидролокатором по трассе распространения до цели. Полученная оценка скорости звука позволит повысить достоверность при определении основных параметров цели. Предложен способ определения скорости звука по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650829
Дата охранного документа: 17.04.2018
10.05.2018
№218.016.479d

Устройство получения информации о шумящем в море объекте

Изобретение относится к области гидроакустики и предназначено для определения параметров объектов, шумящих в море. Заявлено устройство, содержащее многоэлементную акустическую приемную антенну шумопеленгования, блок формирования веера характеристик направленности в горизонтальной и вертикальной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650830
Дата охранного документа: 17.04.2018
18.05.2018
№218.016.512f

Устройство и способ энергосбережения автономного приемопередатчика морского радиогидроакустического буя

Изобретение относится к области функционирования морских радиогидроакустических буев (РГБ), предназначенных для приема/передачи информации о подводной обстановке по гидроакустическому каналу и радиоканалу. РГБ используются в военных целях, а также при исследованиях и мониторинге Мирового океана...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653403
Дата охранного документа: 08.05.2018
29.05.2018
№218.016.540e

Способ определения текущих координат цели в бистатическом режиме гидролокации

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для обеспечения обнаружения и оценки текущих координат морских объектов в заданных районах мирового океана. Техническим результатом от использования изобретения является: определение истинных координат цели, обнаруженной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653956
Дата охранного документа: 15.05.2018
Показаны записи 21-30 из 36.
04.04.2018
№218.016.3011

Модифицированная фенолоформальдегидная смола для производства древесных клеёных материалов и способ изготовления модификатора

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано в технологических процессах производства клееных слоистых материалов: фанеры, фанерных плит, гнуто- и плоскоклееных заготовок. Модифицированная фенолоформальдегидная смола включает в себя компоненты в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645132
Дата охранного документа: 15.02.2018
10.05.2018
№218.016.4080

Способ производства композитной арматуры и устройство для его реализации

Изобретение относится к технологиям и технологическому оборудованию для производства композитной арматуры периодического профиля для армирования бетонов, дорожных плит и покрытий, фундаментов, подпорных стенок, опор мостов, столбов ЛЭП, бетонных конструкций гидротехнических сооружений, других...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002648900
Дата охранного документа: 28.03.2018
25.06.2018
№218.016.6575

Система и способ измерения акустических характеристик антенн с помощью подводного аппарата

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для измерения полевых акустических характеристик корабельных антенн. Для измерения полевых характеристик корабельных приемных и излучающих антенн на подводном аппарате (ПА) установлены две излучающие антенны (АИ1, АИ2) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658508
Дата охранного документа: 21.06.2018
12.07.2018
№218.016.6fb4

Система противоторпедной защиты гидроакустического комплекса подводной лодки

Изобретение относится к гидроакустическим средствам самообороны подводной лодки. Техническими результатами от использования предлагаемой системы противоторпедной защиты гидроакустического комплекса подводной лодки являются увеличение сектора обзора в горизонтальной плоскости до 360° и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661066
Дата охранного документа: 11.07.2018
03.10.2018
№218.016.8d23

Устройство и способ контроля и регулировки плавучести гидрофонного модуля сейсмокосы

Изобретение относится к технике сейсмокос, применяемых в морской геофизике и может найти применение в гидроакустике при изготовлении в гибких протяженных буксируемых антенн. В проедложенном способе и устройстве гидрофонную секцию буксируемого стримера погружают в заполненную водой скважину в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668363
Дата охранного документа: 28.09.2018
26.02.2019
№219.016.c825

Гидроакустическая станция для обнаружения малоразмерных объектов

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для обнаружения малоразмерных целей, в том числе в акваториях, нуждающихся в охране от несанкционированного проникновения. Заявленная гидроакустическая станция состоит из бортовой и погружаемой частей, соединенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680673
Дата охранного документа: 25.02.2019
24.05.2019
№219.017.6078

Устройство и способ определения водолазом направления на источник звукового сигнала

Изобретение относится к снаряжению водолаза, может быть использовано в составе средств связи и управления при выполнении подводно-технических работ, в военной сфере, при аварийных ситуациях. Сигнал источника принимается на две ненаправленные антенны, расстояние между которыми λ/4. Сигнал от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002439602
Дата охранного документа: 10.01.2012
01.06.2019
№219.017.727d

Устройство для измерения характеристики направленности гидроакустической антенны

Изобретение относится к области измерений характеристик гидроакустических антенн. Предложенное устройство для измерения характеристики направленности гидроакустической антенны содержит излучающий и приемный тракты, в котором излучающий тракт содержит последовательно соединенные задающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690054
Дата охранного документа: 30.05.2019
28.06.2019
№219.017.9988

Система плит сборного дорожного покрытия и способ её укладки

Изобретение относится к области дорожного строительства, а именно конструкциям сборных дорожных покрытий. Система плит сборного дорожного покрытия для строительства дорог включает последовательно размещенные железобетонные предварительно напряженные плиты прямоугольной формы, стянутые в пакеты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692735
Дата охранного документа: 26.06.2019
19.07.2019
№219.017.b633

Способ обнаружения шумящих в море объектов

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в системах шумопеленгования гидроакустических станций. Способ содержит следующие операции. Принимают шумовые сигналы статическим веером характеристик направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях, осуществляют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002694782
Дата охранного документа: 16.07.2019
+ добавить свой РИД