Тракт прицельных помех прибора активного гидроакустического противодействия
Изобретение относится к области гидроакустической техники и может быть использовано в создании приборов активных гидроакустических помех. Техническим результатом является создание эффективной прицельной помехи для многочастотного гидроакустического сигнала. Устройство содержит гидроакустический приемник, ключевое устройство, усилитель записи, устройство магнитной памяти, содержащее магнитные головки, пороговое устройство, стирающий генератор, усилитель мощности и гидроакустический излучатель. Для достижения технического результата в устройство магнитной памяти введен модулятор для частотной модуляции многократно воспроизводимого при помощи вспомогательной головки сигнала. Модулятор включает в себя воспроизводящую головку, закрепленную на подвижной каретке, соединенной со штоком, проходящим через катушки электромагнитов, управляемых мультивибратором, а выход этой головки через усилитель мощности подключен к излучателю тракта. Перед стирающей головкой может быть установлена ограничивающая головка с пороговым устройством, управляющая работой стирающего генератора со стирающей головкой и через ключевое устройство вспомогательной воспроизводящей головкой. 1 ил. 
Предлагаемое изобретение относится к вопросу создания приборов активных гидроакустических помех.
В настоящее время существует ряд гидроакустических приборов, которые создают помехи с целью подавления приемных трактов гидроакустических станций противника.
Наиболее эффективными из этих приборов являются приборы, имеющие тракты прицельных по частоте гидроакустических помех.
В отличие от приборов противодействия, создающих широкополосную заградительную гидроакустическую помеху, эти приборы для достижения эффекта подавления сигналов гидролокационных станций требуют значительно меньшей затраты энергии акустического излучения, а следовательно, и потребляемой электрической энергии, что весьма существенно, поскольку приборы гидроакустического противодействия выполняются в виде автономных устройств и имеют ограниченный энергетический ресурс.
Для создания прицельных по частоте гидроакустических помех в американском приборе помех AN/BQL-2(XN-1) используется тракт прицельных помех, состоящий из устройства магнитной памяти с записывающей, воспроизводящей и стирающей головками, ключевого блока, гидроакустического приемника, усилителя записи, усилителя мощности и излучателя. Устройство магнитной памяти подключено к выходу усилителя записи и входу усилителя мощности. Сигнал из среды через приемник, усилитель записи и ключевой блок записывается на магнитный барабан. Ключевой блок подключает записывающую головку только на время одного оборота барабана. После этого сигнал снимается в заданное время с барабана воспроизводящей головкой и через усилитель мощности и излучатель излучается в среду.
Такое устройство имеет существенный недостаток, который заключается в возможности расфильтровки эхо-сигнала от маскируемой подводной лодки и создаваемого прибором сигнала помех с помощью линейки оптимальных фильтров приемного тракта гидролокатора. В связи с различием элементов движения маскируемой подводной лодки и прибора помех в ходе решения тактической задачи, эхо-сигнал и сигнал помех за счет эффекта Допплера могут восприниматься на разных частотах.
Таким образом, эхо-сигнал может быть выделен, и излучаемая помеха не будет оказывать маскирующего действия.
Для устранения этого недостатка предлагается тракт прицельных гидроакустических помех, который создает частотно-модулированную помеху, ширина спектра которой перекрывает возможный допплеровский уход частоты эхо-сигнала относительно частоты сигнала, излучаемого гидролокатором.
Этот тракт позволяет подавлять не только импульсные сигналы с тональным заполнением, но и многочастотные сигналы.
С целью наиболее рационального использования энергии помех при создании многочастотной помехи отношение 
fп/f на каждой из частот должно быть постоянным, где fп - ширина спектра частот излучаемой помехи, а f - несущая частота посылки гидролокатора.
Исследования, проведенные по одной из НИР, показали, что по эффективности подавляющего действия и с энергетической точки зрения прицельная помеха, создаваемая частотно-модулированным сигналом, приблизительно эквивалентна прицельной помехе, создаваемой полосовым шумом.
По имеющимся у авторов сведениям тракт прицельных помех прибора активного гидроакустического противодействия гидролокаторам, аналогичный предлагаемому в настоящей заявке, ранее в гидроакустике не применялся.
Блок-схема предлагаемого тракта прицельных помех прибора активного гидроакустического противодействия приведена на чертеже.
Тракт помех содержит лентопротяжный механизм, осуществляющий движение кольца магнитоносителя (1) (магнитной ленты или проволоки) при помощи тон-вала (2), а также инерционных (3) и перепускных (4) роликов. Постоянное натяжение магнитоносителя обеспечивается одним из перепускных роликов, соединенным с пружиной (5), другой конец которой жестко закреплен.
Тракт помех работает следующим образом:
сигнал гидролокатора воспринимается гидроакустическим приемником (6), проходит ключевое устройство (7), усиливается усилителем записи (8) и подается на записывающую головку (9),
В момент достижения переднего фронта записи, произведенной на магнитоносителе, вспомогательной воспроизводящей головки (10) сигнал с головки (10) поступает на ключевое устройство (7), которое отключает вход усилителя записи (8) от гидроакустического приемника (6) и включает на вход усилителя записи (8) вспомогательную воспроизводящую головку (10).
Расстояние между вспомогательной воспроизводящей головкой (10) и записывающей головкой (9) выбирается таким, чтобы магнитоноситель проходил это расстояние за время, не превышающее минимально возможную длительность посылки гидролокатора.
При такой системе записи на кольце магнитоносителя будет производиться непрерывная запись принятого сигнала за счет многократной перезаписи участка записи между записывающей (9) и вспомогательной воспроизводящей (10) головками. С задержкой, равной времени прохождения магнитоносителя между вспомогательной воспроизводящей головкой (10) и воспроизводящей подвижной головкой (12), открывается вход усилителя мощности (11). Воспроизводящая подвижная головка (12) подключена ко входу усилителя мощности (11), нагруженного гидроакустическим излучателем (13).
Воспроизводящая подвижная головка (12) размещается на каретке (14), соединенной механически со штоком из ферромагнитного материала (15), проходящим через катушки электромагнитов (16). На катушки электромагнитов (16) с мультивибратора (17) попеременно подаются импульсы напряжения постоянного тока. Под действием электромагнитов на шток (15) попеременно действует сила, вызывающая перемещение штока (15) с кареткой (14) и воспроизводящей головкой (12) с ускорением a=F/m, где F - сила воздействия электромагнита на подвижную систему (головку, каретку и шток), m - масса подвижной системы. Перемещение осуществляется попеременно в направлении движения магнитоносителя и против его движения.
При таком перемещении воспроизводящей головки (12) записанный на магнитоносителе сигнал преобразуется в частотно-модулированный.
Устройство, состоящее из воспроизводящей головки (12), подвижной каретки (14), штока из ферромагнитного материала (15), катушек электромагнитов (16) и мультивибратора (17), вырабатывающего импульсы напряжения постоянного тока, подаваемые на катушки электромагнитов и вызывающие перемещение воспроизводящей головки (12), представляет собой модулятор, осуществляющий частотную модуляцию воспроизводимого сигнала гидролокатора противника.
Если на магнитоносителе одновременно будут записаны сигналы нескольких частот, то все они будут промодулированы по частоте с одинаковым отношением полосы частот к модулируемой частоте. Скорость модуляции будет определяться длительностью импульсов напряжения, подаваемых с мультивибратора (17) на катушки электромагнитов (16).
Излучение помех продолжается в течение одного оборота кольца магнитоносителя. Как только передний фронт записи сигнала на носителе достигает ограничивающей головки (18), сигнал с головки (18) подается на пороговое устройство (19), которое включает стирающий генератор (20), подключенный к стирающей головке (21), и отключает от входа усилителя записи (8) вспомогательную воспроизводящую головку (10). Стирание продолжается до тех пор, пока ограничивающая головка (18) считывает с магнитоносителя сигнал; в момент окончания считывания пороговое устройство (19) выключает стирающий генератор (20) и стирание прекращается.
С задержкой по времени, равной времени прохождения магнитоносителя между записывающей головкой (9) и подвижной воспроизводящей головкой (12) и выбранной с учетом отстройки от реверберационной помехи, ключевое устройство (7) включает приемник (6) на вход усилителя записи (8) и выключает усилитель мощности (11). Излучение прекращается, и тракт переходит в режим приема очередной посылки гидролокатора.
После приема очередной посылки цикл излучения помех повторяется.
Часть тракта, ограниченная на чертеже пунктирной линией, представляет собой устройство магнитной памяти.
Формула изобретения
Тракт прицельных помех прибора активного гидроакустического противодействия, содержащий гидроакустический приемник, ключевое устройство, усилитель записи, устройство магнитной памяти, включающее головки записи, воспроизведения и стирания, стирающий генератор и схему его включения, тракт усилителя мощности и гидроакустический излучатель, отличающийся тем, что, с целью создания прицельной частотно-модулированной помехи, перекрывающей по спектру возможные допплеровские сдвиги частоты эхо-сигналов от цели, для сигналов гидролокационных станций, лежащих в пределах полосы пропускания тракта прием-излучение, воспроизводящая головка установлена на подвижной каретке, соединенной со штоком, проходящим через катушки электромагнитов, управляемых мультивибратором, при этом выход этой головки через усилитель мощности подключен к излучателю тракта.
РИСУНКИ
