Программно-управляемая гидроакустическая цафар на базе "стаи" морских микродронов

Изобретение относится к радиолокации. Программно-управляемая гидроакустическая ЦАФАР на базе "стаи" морских микродронов реализована в форме распределенных компонентов единой системы и каждый микродрон, управляемый бортовым микроконтроллером, в строго определенные моменты времени выдает или принимает импульсные сигналы при помощи магнитогидродинамического излучателя гидроакустических колебаний. Причем моменты передачи или приема для каждого микродрона в зависимости от его подводных координат индивидуально подбираются управляющим командным микродроном таким образом, что только в определенной точке сканируемого пространства сигналы будут синхронизированы для пеленгации объекта, причем уровень облучающих сигналов будет меньше уровня природных акустических помех и не позволит провести обнаружение как самого факта пеленгации, так и обнаружить местоположение микродронов. Технический результат заключается в возможности скрытной пеленгации надводных и подводных объектов по результатам обработки информации от ЦАФАР «стаи» морских микродронов. 3 ил.

 

Изобретение относится к радиолокации.

Известна цифровая активная фазированная антенная решетка (ЦАФАР), у которой все приемопередающие модули расположены в одной плоскости [1]. Однако излучение от такой ЦАФАР не позволяет скрытно провести пеленгацию объектов без обнаружения собственных координат.

Цель изобретения — повышение эффективности ЦАФАР за счет применения магнитогидродинамического излучателя гидроакустических колебаний размещенных на морских микродронах в составе «стаи».

Техническим результатом является скрытная пеленгация надводных и подводных объектов по результатам обработки информации от ЦАФАР «стаи» морских микродронов.

Указанный технический результат достигается тем, что программно-управляемая гидроакустическая ЦАФАР на базе "стаи" морских микродронов реализована в форме распределенных компонентов единой системы и каждый микродрон управляемый бортовым микроконтроллером в строго определенные моменты времени выдает или принимает импульсные сигналы при помощи магнитогидродинамического излучателя гидроакустических колебаний, причем моменты передачи или приема для каждого микродрона в зависимости от его подводных координат индивидуально подбираются управляющим командным микродроном таким образом, что только в определенной точке сканируемого пространства сигналы будут синхронизированы для пеленгации объекта, причем уровень облучающих сигналов будет меньше уровня природных акустических помех и не позволит провести обнаружение как самого факта пеленгации, так и обнаружить местоположение микродронов.

На фиг. 1 изображена схема функционирования магнитогидродинамического излучателя гидроакустических колебаний. Магнит 1 направлен северным полюсом в сторону южного полюса магнита 2. На электрод 3 подается нулевой потенциал, а на электрод 4, относительно электрода 3, подается либо отрицательный, либо положительный потенциалы. Если на электрод 4 подан отрицательный потенциал, то анионы будут двигаться в сторону отрицательного потенциала, а катионы им навстречу в сторону нулевого потенциала на электроде 3. Под действием силы Лоренца они будут смещаться ортогонально в одну сторону поперек магнитных и электрических силовых линий. Если же на электрод 4 будет подан положительный потенциал, то анионы и катионы будут двигаться в противоположном направлении. Таким образом, можно формировать акустические колебания в жидкой электролитической среде без промежуточных устройств в виде пьезоэлектрических излучателей и т.д. Причем, диапазон колебаний у такого излучателя может быть любым от 0 и до 10 МГц, т.к. отсутствуют механические структуры с собственными резонансными частотами с нелинейными погрешностями.

На фиг. 2 приведена примерная схема магнитогидродинамической гидроакустической ЦАФАР для морских микродронов в виде шестнадцати излучателей. Магниты 1 и 2 являются общими для всех излучателей гидроакустических колебаний также, как и нейтральный электрод 3 с нулевым потенциалом. Электроды 4-19 в индивидуальном порядке получают сигналы с различными задержками от бортового микроконтроллера морского микродрона. Программным способом можно формировать различные задержки, позволяющие осуществить прием и передачу гидроакустических сигналов в выбранном направлении.

На фиг. 3 приведена схема пеленгации надводного судна 3 или подводной лодки 4 при помощи «стаи» морских микродронов. Управляющий командный микродрон 1 имеет информацию о координатах всех микродронов 2 «стаи». Для обнаружения пеленгуемого объекта 3 каждый микродрон 2 получает необходимую информацию о том, в каком направлении, с какой частотой, с какой фазой, и с какой амплитудой послать гидроакустический сигнал. Уровень сигнала ЦАФАР каждого микродрона задается меньше уровня гидроакустических природных помех. Таким образом, пеленгуемый объект 3 не способен обнаружить момент его сканирования для принятия мер противодействия. В то же время управляющий командный микродрон 1 просуммирует все сигналы от микродронов 2 «стаи» и полезный сигнал от пеленгуемого объекта 3 окажется больше по уровню, чем гидроакустические природные помехи. Возможен режим, при котором суммарный гидроакустический сигнал всех микродронов 2 «стаи» будет нулевым за счет заданной интерференции, а это позволит также надежно провести пеленгацию объекта 3, причем сам объект в этом случае, практически не сможет обнаружить сам факт, что его запеленговали.

Программно-управляемая гидроакустическая ЦАФАР на базе «стаи» морских микродронов позволяет с высокой достоверностью и надежностью осуществить скрытную пеленгацию подводных и надводных объектов.

Литература

1. Цифровая активная фазированная антенная решетка: патент №2617457.

Программно-управляемая гидроакустическая ЦАФАР на базе "стаи" морских микродронов реализована в форме распределенных компонентов единой системы, отличающаяся тем, что каждый микродрон, управляемый бортовым микроконтроллером, в строго определенные моменты времени выдает или принимает импульсные сигналы при помощи магнитогидродинамического излучателя гидроакустических колебаний, причем моменты передачи или приема для каждого микродрона в зависимости от его подводных координат индивидуально подбираются управляющим командным микродроном таким образом, что только в определенной точке сканируемого пространства сигналы будут синхронизированы для пеленгации объекта, причем уровень облучающих сигналов будет меньше уровня природных акустических помех и не позволит провести обнаружение как самого факта пеленгации, так и местоположения микродронов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для реализации операций нейросетевого распознавания классов целей (надводный или подводный объект), обнаруженных по признакам амплитудно-фазовой модуляции низкочастотных сигналов накачки морской среды излучениями и полями объектов.

Изобретение относится к гидроакустической навигации подвижных подводных объектов, к которой, наряду с координатами места и элементами движения, относят также и обе координаты по глубине, а именно глубину их погружения и расстояние до дна с последующим обеспечением отображения этих пространственных координат и их динамики на индикаторах информационно-управляющих систем.

Изобретение относится к гидроакустическим методам освещения акватории и может быть использовано для построения и разработки гидролокационных станций освещения подводной обстановки в акватории.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для исследований гидроакустических полей объектов шумоизлучения в натурном водоеме. Предложен носитель аппаратуры (НА) измерительного гидроакустического комплекса, выполненный в виде торпедообразного тела с хвостовым стабилизатором, в центре масс которого расположен гидрофон.

Настоящее изобретение относится к области нелинейной гидроакустики и может быть использовано для калибровки параметрического тракта гидролокатора. Задача изобретения состоит в уменьшении искажений отклика согласованного фильтра на полезный эхосигнал в параметрическом тракте гидролокатора.

Изобретение относится к устройствам для дистанционной оценки потока газа, переносимого всплывающими пузырьками, выходящими из дна водоемов, и может быть использовано, например, для измерения потоков метана на шельфе, переносимого всплывающими пузырьками, выходящими из верхнего осадочного слоя дна.

Настоящее изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для измерения координат обнаруженного объекта с использованием гидролокатора ближнего действия.

Изобретение относится к области военной техники. Устройство для уничтожения кораблей противника, содержащее торпедный аппарат и торпеду.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к ультразвуковым диагностическим системам. Диагностическая ультразвуковая система для измерения регургитирующего потока содержит ультразвуковой зонд, процессор изображений, фильтр пульсаций стенок сосудов, чувствительный к принятым отраженным сигналам, имеющий характеристику отклика, простирающуюся от нуля до пределов Найквиста, составляющих ±1, при этом характеристика отклика имеет только один максимум в диапазоне от 1/2 до 2/3 Найквиста, причем характеристика отклика постепенно увеличивается от нуля до максимума, система также содержит допплеровский процессор, процессор количественной оценки потока и устройство отображения.

Изобретение относится к области гидроакустики и предназначено для автоматического обнаружения малоподвижных объектов. Гидролокационный способ обнаружения подводных объектов в контролируемой акватории, при котором последовательно облучают водное пространство сигналами, принимают эхосигналы от объектов статическим веером характеристик направленности, дискретизируют по дистанции, отображают их на двухкоординатном индикаторе, по первому циклу излучение-прием, по первым элементам дистанции всех пространственных направлений М определяют помеху и выбирают порог, в каждом пространственном канале по всем элементам дистанции L сравнивают амплитуды эхосигналов с порогом и определяют амплитуду превышения порога и время превышения порога, определяют максимальную амплитуду отсчета, превысившего порог, определяют разность времен между началом элемента Lp, р - номер элемента дистанции, в котором обнаружен эхосигнал, и временным положением максимальной амплитуды Δtmax1, определяют число N отсчетов в интервала Lp, превысивших порог, определяют радиальную протяженность ΔS объекта в элементе дистанции Lp по формуле ΔS=(tN-t1)C, где tN время последнего отсчета, превысившего порог, t1 - время первого отсчета, превысившего порог в выбранном интервале, С - скорость распространения звука, запоминают измеренные параметры, производят следующий цикл излучение-прием, повторяют процедуру измерения, определяют те направления М и те элементы дистанции L, которые совпадают в первом и втором циклах излучение-прием, определяют радиальную скорость объекта по формуле Vрад=(Δt2max-Δt1max)C\ΔTk, где ΔTk - интервал между циклами излучение-прием, Δt2max - интервал между временным положением максимума и временем начала элемента дистанции второго цикла излучение-прием, формируют табло результатов классификации по измеренным параметрам: направлению Mi, в котором произошло обнаружение, номеру элемента дистанции Lp, числу превышений порога N, радиальной протяженности ΔS, радиальной скорости Vрад, автоматически принимают решение, если ΔS<Lp, то объект малоразмерный, если Vрад=0, то принимают решение, что объект неподвижный, если Vрад≠0, принимают решение, что объект малоподвижный, а решение о классе малоподвижного, малоразмерного объекта принимает оператор по анализу измеренных параметров.

Изобретение относится к радиолокации. Программно-управляемая гидроакустическая ЦАФАР на базе стаи морских микродронов реализована в форме распределенных компонентов единой системы и каждый микродрон, управляемый бортовым микроконтроллером, в строго определенные моменты времени выдает или принимает импульсные сигналы при помощи магнитогидродинамического излучателя гидроакустических колебаний. Причем моменты передачи или приема для каждого микродрона в зависимости от его подводных координат индивидуально подбираются управляющим командным микродроном таким образом, что только в определенной точке сканируемого пространства сигналы будут синхронизированы для пеленгации объекта, причем уровень облучающих сигналов будет меньше уровня природных акустических помех и не позволит провести обнаружение как самого факта пеленгации, так и обнаружить местоположение микродронов. Технический результат заключается в возможности скрытной пеленгации надводных и подводных объектов по результатам обработки информации от ЦАФАР «стаи» морских микродронов. 3 ил.

Наверх