Устройство гидроакустического наблюдения за подводной сигнально-помеховой обстановкой

Авторы патента:

G01S15/00 - Системы с использованием отражения или вторичного излучения акустических волн, например системы гидроакустических станций

B63G8/39 - размещение акустического измерительного оборудования, например низкочастотного, гидролокаторов

Владельцы патента RU 2772739:

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "КОНЦЕРН "МОРСКОЕ ПОДВОДНОЕ ОРУЖИЕ - ГИДРОПРИБОР" (АО "Концерн "МПО-Гидроприбор") (RU)

Использование: изобретение относится к области морской техники и может быть использовано в качестве устройства первичного обнаружения малошумных морских объектов в системах, предназначенных для защиты акваторий от несанкционированного проникновения морских объектов в районах охраняемых гидротехнических сооружений (буровые вышки, приливные станции, морские станции экологического мониторинга и т.д.). Сущность: между пассивным каналом обнаружения и классификации и маломощным активным каналом обнаружения дополнительно включен канал управления функционированием маломощного активного канала, разрешающий или запрещающий его работу в зависимости от уровня окружающих гидроакустических шумов. Технический результат: повышение скрытности функционирования систем, предназначенных для защиты акваторий от несанкционированного проникновения морских объектов в районах охраняемых гидротехнических сооружений и увеличение срока их функционирования за счет понижения энергопотребления. 1 ил.

Изобретение относится к области морской техники и может быть использовано в качестве устройства первичного обнаружения малошумных морских объектов в системах, предназначенных для защиты акваторий от несанкционированного проникновения морских объектов в районах охраняемых гидротехнических сооружений (буровые вышки, приливные станции, морские станции экологического мониторинга, и т.д.).

Известны морские комплексы, которые предназначены для защиты морских рубежей и акваторий от проникновения малошумных объектов, такие как широкополосная якорная мина Мк 60 «Captor» (см. Е.Я. Литвиненко, Г.Ю. Илларионов, В.В. Сидоренков. Характер современной минной угрозы и боевые возможности морского минного оружия. Монография: - С.-Петербург: Судостроение, 2005 - стр. 32-33), состоящая на вооружении ВМФ США, широкополосная самонаводящаяся миноторпеда CSM (см. Е.Я. Литвиненко, Г.Ю. Илларионов, В.В. Сидоренков. Характер современной минной угрозы и боевые возможности морского минного оружия. Монография: - С.-Петербург: Судостроение, 2005 - стр. 83-84), состоящая на вооружении ВМФ Италии. Гидроакустическая пассивно-активная аппаратура обнаружения и классификации морских объектов этих комплексов является наиболее близким аналогом заявляемого устройства и содержит канал предварительного обнаружения и классификации, реагирующий на первичное гидроакустическое поле морских объектов, и активный канал обнаружения и пеленгования, реагирующий на вторичное гидроакустическое поле.

В качестве прототипа выбрано «Устройство гидроакустического наблюдения за подводной сигнально-помеховой обстановкой» (см. патент РФ №2309872).

Прототип содержит пассивный канал классификации, маломощный активный канал обнаружения, активный канал пеленгования. Все перечисленные элементы этого устройства входят и в состав заявляемого устройства.

Прототип работает следующим образом. При включении питания маломощный активный канал обнаружения и пассивный канал классификации работают в режиме первичного обнаружения объектов. В этом режиме, с определенной скважностью, определяемой временем кругового обзора пространства в горизонтальной плоскости в пределах 360°, формируется рабочий цикл маломощного активного канала обнаружения, который состоит из процесса излучения зондирующей посылки и процесса обработки гидроакустических сигналов в рабочем стробе. Если в активном режиме происходит обнаружение отраженного от объекта гидроакустического сигнала, то принимается решение о наличии в зоне обнаружения объекта-нарушителя. В этом случае в решающем устройстве определяется пространственный сектор, в котором произошло обнаружение объекта-нарушителя и на выходе решающего устройства формируется управляющий сигнал на включение активного канала пеленгования. Если активный канал пеленгования подтвердит наличие в зоне обнаружения подводного объекта-нарушителя, то принимается окончательное решение о наличии в охраняемой зоне объекта-нарушителя.

Если на протяжении рабочего строба маломощного активного канала обнаружения не принимается решение о наличии в зоне обнаружения объекта-нарушителя, то на выходе решающего устройства управляющий сигнал на включение активного канала пеленгования не вырабатывается и возобновляется формирование рабочего цикла маломощного активного канала обнаружения.

Особенностью функционирования прототипа является то, что маломощный активный канал обнаружения работает постоянно.

Техническим результатом заявляемого устройства является повышение скрытности функционирования систем, предназначенных для защиты акваторий от несанкционированного проникновения морских объектов в районах охраняемых гидротехнических сооружений и увеличение срока их функционирования за счет понижения энергопотребления.

Указанный технический результат достигается за счет того, что между пассивным каналом обнаружения и классификации и маломощным активным каналом обнаружения дополнительно включен канал управления функционированием маломощного активного канала, разрешающий или запрещающий его работу в зависимости от уровня окружающих гидроакустических шумов.

На фигуре приведена «Структурная схема устройства гидроакустического наблюдения за подводной сигнально-помеховой обстановкой». На схеме показаны: пассивный канал обнаружения и классификации 1, маломощный активный канал обнаружения 2, активный канал пеленгования 3, канал управления, включающий гидроакустическую приемную антенну 4, частотно-избирательный регулируемый усилитель 5, формирователь модуля сигнала 6, блок автоматической регулировки усиления 7, компаратор 8, генератор опорного сигнала 9, двухвходовое логическое устройство 10.

Заявляемое устройство работает следующим образом. При включении питания работают только пассивный канал обнаружения 1 и канал управления. С выхода приемной антенны 4 сигнал поступает на вход регулируемого усилителя 5, в котором сигнал подвергается усилению и частотной фильтрации. С выхода усилителя 5 сигнал поступает на вход формирователя модуля сигнала 6. Модуль сигнала поступает в блок автоматической регулировки усиления 7, в котором на основании накопленных значений модуля сигнала формируется управляющий сигнал для регулировки усилителя 5. Далее управляющий сигнал с выхода блока автоматической регулировки усиления 7 поступает на вход компаратора 8, сравнивающего значение управляющего сигнала с опорным сигналом, соответствующим определенному уровню гидроакустических шумов моря, сгенерированным в генераторе опорного сигнала 9. Если управляющий сигнал превышает опорный сигнал, на выходе компаратора 8 вырабатывается сигнал срабатывания канала управления. Этот сигнал поступает на первый вход логического устройства 10, на второй вход логического устройства поступает сигнал с выхода пассивного канала обнаружения 1.

Логическое устройство 10 работает следующим образом. При наличии сигнала срабатывания канала управления и отсутствии сигнала о срабатывании пассивного канала обнаружения 1, логическое устройство 10 вырабатывает сигнал, разрешающий функционирование маломощного активного канала 2 в режиме первичного обнаружения объектов. При наличии сигнала срабатывания пассивного канала обнаружения 1, логическое устройство 10 также вырабатывает сигнал, разрешающий функционирование маломощного активного канала 2 в режиме обнаружения. При фиксации в маломощном активном канале 2 отраженного от объекта эхо-сигнала уточняется сектор, в котором произошло обнаружение эхо-сигнала, и маломощный активный канал 2 формирует сигнал на включение активного канала пеленгования 3, который определяет

местоположение и параметры движения морского объекта.

При отсутствии эхо-сигнала и наличии сигнала о срабатывании канала управления, логическое устройство 10 вырабатывает сигнал, разрешающий функционирование маломощного активного канала в режиме первичного обнаружения объектов. При отсутствии эхо-сигнала и отсутствии сигнала о срабатывании канала управления, логическое устройство 10 вырабатывает сигнал, запрещающий функционирование маломощного активного канала.

К моменту заявления разработан и изготовлен макет описываемого устройства гидроакустического наблюдения за подводной сигнально-помеховой обстановкой и проводятся его натурные испытания.

Устройство гидроакустического наблюдения за подводной сигнально-помеховой обстановкой, содержащее гидроакустическую пассивно-активную аппаратуру обнаружения и классификации морских объектов и маломощный активный канал обнаружения, отличающееся тем, что между пассивным каналом аппаратуры обнаружения и классификации морских объектов и маломощным активным каналом дополнительно включен канал управления функционированием маломощного активного канала, состоящий из последовательно соединенных гидроакустической приемной антенны, полосового частотно-избирательного регулируемого усилителя, формирователя модуля сигнала, блока автоматической регулировки усиления, генератора опорного сигнала, компаратора и двухвходового логического устройства, первый вход которого подключен к выходу компаратора, второй - к выходу пассивного канала обнаружения, а выход логического устройства подключен к входу маломощного активного канала обнаружения.

Использование: изобретение относится к области гидроакустических измерений и может быть использовано для формирования полного профиля вертикального распределения скорости звука (ВРСЗ) в воде от поверхности моря до дна. Сущность: производят измерение гидрофизических параметров водной среды судовой аппаратурой и формируют фрагмент ВРСЗ, который не характеризует поле скорости звука в глубинном и придонном слоях моря.

Устройство для обследования гидротехнических сооружений // 2769439

Использование: изобретение относится к области подводной техники, используемой для обследования, обслуживания и периодического осмотра поверхностей гидротехнических сооружений, а именно к телеуправляемым подводным робототехническим системам, обеспечивающим высокоточное обследование, в том числе с применением методов неразрушающего контроля, профилирование подводных протяженных и размещенных в зоне переменного уровня воды поверхностей объектов.

Способ обнаружения морской шумящей цели автономной гидроакустической станцией // 2768419

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к автономным гидроакустическим станциям (АГАС), и может быть использовано для обнаружения, классификации и определения координат и параметров движения шумящих морских объектов (целей) в различных районах мирового океана. Предложен способ обнаружения морской шумящей цели АГАС, включающий построение траекторий из обнаруженных сигналов, разделение траекторий на сигнальные и помеховые, определение класса, координат и параметров движения источника каждой сигнальной траектории, при этом для принятия решения о принадлежности траектории к сигнальной или помеховой дополнительно применена двухпороговая процедура, в соответствии с которой отнесение траектории к сигнальной осуществляется после не менее чем k обнаружений сигналов в n последовательных обнаружениях, а отнесение траектории к помеховой осуществляется после необнаружения сигналов в m=n-k+1 последовательных обнаружениях.

Способ контроля гидроакустических полей подвижных морских объектов // 2767150

Использование: изобретение относится к области гидроакустической метрологии, а именно измерению параметров гидроакустических полей подвижных морских объектов. Сущность: измерение характеристик направленности гидроакустических полей подвижных подводных объектов проводят при изменении курсового угла объектов в процессе маневрирования относительно приемоизлучающей антенны измерительного комплекса по прямому и обратному галсам в выделенном створе с минимальным по траверзу в 2 кабельтова и максимальным по конечным носовому и кормовому курсовым углам в 5 кабельтовых расстоянием между ними и конечный результат получают последующим пересчетом измеренных значений параметров к стандартному уровню: расстоянию 1 м, частоте 1 кГц, полосе частот 1 Гц для первичного поля и к значению в метрах радиуса отражающей эквивалентной сферы для вторичного поля.

Способ скрытного гидроакустического поиска автономного донного подводного объекта // 2762349

Использование: изобретение относится к области подводной навигации и может быть использовано в системах гидроакустического мониторинга различного назначения, интегрированных системах подводного наблюдения, позиционных сетецентрических сетях для скрытного гидроакустического поиска с надводного поискового судна подводных объектов, находящихся на дне известной морской акватории в спящем режиме после выполнения соответствующей миссии.

Многолучевой эхолот автономного необитаемого подводного аппарата // 2759497

Использование: изобретение относится к гидроакустической технике, в частности к бортовой аппаратуре автономных необитаемых подводных аппаратов легкого и среднего класса модульного исполнения, предназначенных для обследования рельефа дна, затонувших объектов и искусственных сооружений. Сущность: использование в МЛЭ трех приемных линейных антенных решеток, обеспечивающих возможность формирования трех вееров статических ХН, равномерно перекрывающих широкий сектор обзора, в каждом из которых наклон ХН происходит в узком секторе с незначительным расширением основного лепестка, позволило повысить подробность и точность рассчитанных профилей глубин обследуемой поверхности в направлении крайних ХН приемной АС.

Способ и устройство определения времени распространения акустического сигнала между подводными объектами // 2759492

Использование: изобретение относится к области гидроакустической связи, управления и навигации и может быть использовано для определения времени распространения акустического сигнала между объектами, разделенными водной средой, осуществляющими информационный обмен сигналами командного управления по системе «запрос-ответ».

Способ передачи дискретных сообщений между подводными объектами // 2758637

Использование: изобретение относится к области гидроакустической связи и может быть использовано в гидроакустических информационно-управляющих сетях на участках гидрорелейных линий для передачи формулярных сообщений с ограниченным объемом информационных символов. Сущность: в способе передачи дискретных сообщений между подводными объектами для формирования сигналов акустической окраски сеансового сигнала первого подводного объекта используют фрагменты сонограмм записей звуков морских животных, рыб и ракообразных, обладающие слабо выраженным импульсным характером, осуществляют гетеродинирование принимаемого на втором подводном объекте сеансового сигнала на низкую промежуточную частоту с частотой гетеродина, меньшей частоты несущей бинарного фазоманипулированного сигнала, выбирают при формировании сеансового сигнала первого подводного объекта максимальную граничную частоту спектра маскирующего бинарный фазоманипулированный сигнал квазибелого шума из условия значительного превышения после операции гетеродинирования сеансового сигнала на втором подводном объекте величины минимальной граничной частоты спектра маскирующего квазибелого шума значения промежуточной частоты преобразования, вводят в сеансовый сигнал первого подводного объекта гармоническую посылку синхронизации заданной длительности с частотой несущей бинарного фазоманипулированного сигнала, передаваемую перед его информационными посылками без разрыва фазы колебаний несущей информационного сигнала.

Система автоматического обнаружения и классификации // 2758586

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для построения систем автоматического обнаружения эхосигналов, принятых гидролокатором на фоне шумовой и реверберационной помехи, и измерения параметров обнаруженного объекта. Техническим результатом является автоматическое обнаружение и классификация эхосигналов от реальных объектов с использованием пространственной корреляции.

Способ съемки рельефа дна акватории // 2757560

Использование: изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано при батиметрической съемке рельефа дна акватории многолучевым эхолотом. Сущность: в способе съемки рельефа дна акватории съемку рельефа дна акватории выполняют при движении судна галсами с помощью гидроакустических излучающей и приемной антенн, соединенных Т-образно, при излучении разделяют сектор обзора на три перекрывающих его обзора подсектора: первый подсектор центральный, второй и третий подсекторы по краям сектора обзора, устанавливают период зондирования T1 для первого подсектора, устанавливают период зондирования T2=2T1 для остальных подсекторов, генерируют первый сигнал с амплитудой U1 для излучения в первый подсектор, генерируют второй и третий сигналы с амплитудой U2≥6U1 для излучения остальные подсектора, последовательно излучают сигналы в сторону дна в каждый из подсекторов, выполняют определение времени запаздывания между моментами излучения и приема эхосигнала, а также рассчитывают оценку отстояния от дна для каждой из приемных характеристик направленности, производят усреднение отстояний от дна, полученных в первом подсекторе для двух соседних циклов зондирования, формируют значения отстояний от дна в полосе обзора в соответствии с периодом зондирования, установленного для второго подсектора и третьего подсектора, определяют параметры движения судна и профиль скорости звука в воде для расчета поправок, определяют истинные глубины путем суммирования полученных отстояний от дна и поправок, регистрируют истинные глубины и их геодезические координаты.

Система подводной сейсморазведки на море // 2755001

Предложена система подводной, в том числе подледной сейсморазведки, на море, состоящая из сопровождающего судна и одного-двух роботизированных подводных аппаратов ПА. На одном из ПА расположен широкополосный сейсмический вибратор, а на втором - приемные датчики электромагнитного и сейсмического полей, соединенные с двуканальной сейсмостанцией, коррелятором, микроконтроллером и флеш-памятью.