Устройство гидроакустического обнаружения


 


Владельцы патента RU 2492508:

Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ (RU)

Использование: изобретение относится к области морской техники, а именно к устройствам гидроакустического обнаружения. Сущность: устройство гидроакустического обнаружения содержит корпус, имеющий вид сжатой сферы, в котором расположен водометный движитель, представляющий собой водяной насос, работающий под водой. Сверху корпус обтянут тонкой пленкой на тканевой основе, представляющей собой кремниевую солнечную батарею, покрытую защитным слоем от воздействия морской воды и других погодных факторов, введен модуль космической связи для передачи информации об обнаружении надводно-подводных объектов на командный пункт и получения информации для корректировки собственного местоположения относительно данных системы глобального позиционирования GPS/ГЛОНАСС и/или изменения режима работы устройства. Технический результат: обеспечение способности самостоятельно пополнять запас электроэнергии, сохранять свое местоположение, осуществлять корректировку местоположения. 1 ил.

 

Изобретение относится к области морской техники и предназначено для обнаружения, определения местонахождения и классификации подводных лодок и надводных кораблей, может выбрасываться в море самолетом и "за борт" с кораблей. Устройство гидроакустического обнаружения принимает рабочее положение, разворачивает передатчик и опускает гидроакустический модуль на кабеле на заданную глубину.

В пассивном режиме гидрофоны улавливают звуковую энергию, создающуюся кораблями и подводными лодками, и передают информацию о пеленге и/или сигнатуре источника звука. Могут быть направленные и/или всенаправленные гидрофоны. Всенаправленные гидрофоны обнаруживают и передают информацию об определенной полосе частот. Они не могут определять пеленг контакта, грубо говоря, они свидетельствуют только о том, что что-то видят. Они имеют короткую дальность обнаружения, поэтому используются в основном для обнаружения подводных лодок.

В активном режиме устройство испускает акустические импульсы в воде. С помощью анализа отраженного импульса можно установить точное расстояние до цели.

Известны различные типы подобных устройств, например автономный всплывающий буй SU 637298 от 1977 г., автономная позиционная станция - RU 2096247 от 1994 г., а также автономный всплывающий буй - RU 2025395 от 15.06.92 г., Наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению является гидроакустический буй для исследования мирового океана (RU 2391245 от 2006 года), содержащий цилиндрический корпус, электронные модули измерительной и регистрирующей аппаратуры, блок управления, барабан с буйрепом, отделяемый гидроакустический модуль и аккумуляторную батарею, корпус буя выполнен из двух вставленных концентрично одна в другую оболочек, образующих кольцевую и цилиндрическую полости, причем цилиндрическая полость соединена с забортной средой каналами, а аккумуляторная батарея собрана из литиевых элементов, установлена в кольцевой полости и отделена от наружной оболочки воздушным зазором.

Общим недостатком перечисленных устройств является то, что на них применены в качестве бортовых источников энергоснабжения аккумуляторные батареи, имеющие конечное время функционирования. Удельная энергоемкость традиционных аккумуляторных батарей оказывается недостаточной и требует поиска и применения новых источников энергоснабжения с более высокими энергетическими характеристиками. При длительной эксплуатации происходит изменение местоположения устройств, снос ветром и/или течением, что делает неэффективной работу как каждого устройства в отдельности, так и построенных гидроакустических барьеров.

Задачей изобретения является создание устройства, способного самостоятельно пополнять запас электроэнергии и сохранять свое местоположение независимо от воздействия внешних факторов, осуществлять корректировку местоположения и обмен информацией через спутниковые системы связи и глобального позиционирования GPS/ГЛОНАСС.

Требуемый технический результат достигается тем, что применяется корпус, имеющий вид сжатой сферы, в котором расположен водометный движитель представляющий собой водяной насос, работающий под водой. В нижней части днища имеется отверстие, через которое вода попадает в водоток (представляющий собой изогнутую трубу), в которой находится винт, насос с силой выталкивает воду через выпускные отверстия, расположенные по периметру корпуса и подключаемые блоком управления, сообщает устройству силу, которая перемещает его в заданном направлении. Сверху корпус обтянут тонкой пленкой на тканевой основе, представляющей собой кремниевую солнечную батарею, покрытую защитным слоем от воздействия морской воды и других погодных факторов, введен модуль космической связи для передачи информации об обнаружении надводно-подводных объектов на командный пункт и получения информации для корректировки собственного местоположения относительно данных системы глобального позиционирования GPS/ГЛОНАСС и/или изменения режима работы устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлено устройство гидроакустического обнаружения, включающее в свой состав:

1 - антенна модулей связи и навигации

2 - корпус

3 - выпускные отверстия

4 - барабан

5 - буйреп

6 - отделяемый гидроакустический модуль.

Изобретение работает следующим образом. При постановке как с самолета, так и с корабля устройство приводится в рабочее состояние. Если при постановке устройство оказалось перевернутым и не приняло исходное для работы положение, то при опускании гидроакустического модуля выполняемого по команде блока управления, центр тяжести устройства значительно смещается вниз, что неминуемо приведет устройство в рабочее положение. Глубина опускания модуля выбирается в соответствии с глубиной и гидрологией на данном участке моря и может меняться по программе или по команде командного пункта. Солнечная батарея при воздействии солнечных лучей начинает генерировать электроэнергию, отправляя ее потребителям или пополняя запас аккумуляторной батареи. Блок позиционирования определит местонахождение устройства и при необходимости сообщит блоку управления расхождение истинных координат с заданными. Вычислительное устройство блока управления выработает необходимые решения для изменения положения устройства и выдаст управляющие воздействия, запустит водометный движитель и откроет соответствующие выпускные отверстия для движения устройства в заданную точку, что особенно важно при постановке нескольких устройств и построении гидроакустических барьеров.

При обнаружении подводного или надводного объекта модулем измерительной и регистрирующей аппаратуры проводится анализ сигнатуры и пеленга источника звука, по результатам которого классифицируется объект, и через модуль связи данная информация передается на командный пункт.

За счет возможности маневрировать устройство может длительное время находиться в заданной точке, несмотря на гидрометеорологические воздействия, или изменить свое местоположение по программе или команде получаемой по средствам связи. Время работы устройства ограничено износостойкостью входящих в него модулей и устройств, временными возможностями солнечной батареи по генерации электроэнергии что несравнимо дольше существующих средств, использующих не пополняемые источники электроэнергии.

При невозможности пополнения истощенных источников электропитания (темное время суток, ледовая обстановка и т.п.) устройство переходит в режим ожидания. Изменение условий, пополнение запасов электропитания, переводит устройство в рабочее положение с выполнением заложенных функций в полном объеме.

Предложенное изобретение позволит эффективно, на протяжении длительного времени, обнаруживать, определять местонахождение, классифицировать, т.е. выдавать целеуказания для уничтожения подводных лодок и надводных кораблей противника на всей акватории мирового океана.

Устройство гидроакустического обнаружения, содержащее корпус, электронные модули измерительной и регистрирующей аппаратуры, блок управления, барабан с буйрепом, отделяемый гидроакустический модуль и аккумуляторную батарею, отличающееся тем, что корпус имеет вид сжатой сферы с четырьмя выпускными отверстиями по периметру корпуса, сверху обтянут тонкой пленкой на тканевой основе, представляющей собой кремниевую солнечную батарею, кроме того, корпус оборудован водометным движителем, введены модули связи и навигации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для построения систем автоматической и автоматизированной классификации морских объектов, применительно к гидролокационным станциям ближнего действия.

Изобретение относится к области гидроакустики и производит обнаружение локального объекта в условиях наличия распределенных помех различного происхождения. .

Изобретение относится к области биоакустики, в частности к управлению поведением рыб. .

Изобретение относится к области обнаружения ферромагнитных объектов и может быть использовано при морском гуманитарном разминировании, для выявления металлического мусора на прибрежных акваториях, а также при поиске стальных нефте- и газопроводов в водной среде.

Изобретение относится к области акустики и может быть использовано в прикладной гидроакустике: для защиты морских нефтегазовых платформ (МНГП), подводных хранилищ углеводородного сырья и специализированных судов; водозаборных сооружений электростанций, в том числе атомных, от проникновения потенциально опасных подводных объектов (ПО): подводных диверсантов (ПД), боевых морских животных (БМЖ), обитаемых (ОПА) и необитаемых (НПА) подводных аппаратов, а также в рыбной промышленности: для защиты водозаборных сооружений различных технических сооружений от проникновения морских биологических объектов (МБО) - рыб, рачков, медуз и др., а также для контроля прохода промысловых скоплений МБО через заданный рубеж.

Изобретение относится к области гидроакустики и океанотехники и может быть использовано при разработке средств поиска объектов, находящихся на дне под слоем грунта и невидимых для таких гидролокационных средств, как гидролокатор бокового обзора.

Изобретение относится к области военно-морской техники, также может быть использовано для охраны водных акваторий важных промышленных объектов. .

Изобретение относится к области акустики, в частности к излучению гидроакустических кодированных сигналов управления. .

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для защиты водозаборных сооружений. .

Изобретение относится к области гидролокации и может быть использовано при создании системы обнаружения рыболовных судов в охраняемой морской экономической зоне или системы охраны от айсбергов морских платформ нефтедобычи.

Изобретение используется для защиты подводных конструкций и оборудования от их биологического обрастания. На выходе из отводного канала формируют и излучают энергетические, информационные, высокоградиентные и биорезонансные сигналы, которые воздействуют на рыб и изменяют их поведенческие характеристики. Одновременно с этим излучают шумовые сигналы и формируют интенсивную воздушно-пузырьковую завесу, которая поднимает на поверхность биообрастатели и примеси. Воздушно-пузырьковая завеса и шумовые акустические волны являются дополнительными преградами для скопления рыб, находящихся вблизи выхода отводящего канала с перегретой водой. На поверхности воды разворачивают боновое заграждение, образующее сплошную преграду для поднятых на поверхность биообрастателей и примесей, а затем собирают их в виде грязной пены. При помощи мобильного передвижного комплекса, оснащенного акустическими излучателями, принудительно перемещают скопление рыб - естественных хищников биообрастателей, из удаленной части водоема в область, прилегающую к подводящему каналу, путем непрерывного излучения энергетических, информационных, высокоградиентных и биорезонансных сигналов. Одновременно с этим с помощью второго акустического модуля и второго акустико-пузырькового модуля, формируют акустический барьер для рыб - естественных хищников биообрастателей, а также акустико-пузырьковую завесу в наиболее узкой части водоема. Охлаждаемую в водоеме оборотную воду дополнительно очищают от биообрастателей и примесей, а рыб - не выпускают из данной акватории водоема. Одновременно с этим с помощью третьего акустического модуля и третьего акустико-пузырькового модуля, формируют акустический барьер для мальков рыб - естественных хищников биообрастателей, а также акустико-пузырьковую завесу на входе в подводящий канал объекта энергетического комплекса. В результате охлажденную в водоеме оборотную воду дополнительно очищают от биообрастателей и примесей. Одновременно с этим при помощи интенсивных ультразвуковых волн и низкочастотных электромагнитных волн осуществляют воздействие на биообрастателей на входе в водозаборное окно - с одновременной очисткой механической защитной решеткой от биообрастателей, и на выходе из подводящей трубы подводной конструкции. Одновременно с этим при помощи акустического фильтра, установленного на входе в оборудование объекта энергетического комплекса, осуществляют тонкую очистку воды от биообрастателей, а также от биологических и механических примесей. Обеспечивается повышение качества очистки и надежности защиты подводных конструкции и оборудования от биообрастания. 9 ил.

Использование: относится к области пассивной локации, в частности гидролокации. Сущность: в способе определения местоположения объектов в пассивной системе мониторинга осуществляют приём сигналов аппаратурой разнесенных позиций, пространственную селекцию по принятым сигналам в каждой из приемных позиций, некогерентное накопление по времени каждого из результатов пространственной селекции, принятие решения об обнаружении отметок целей по результатам накопления по времени и формирование по результатам обнаружения пеленгационных линий положения в не менее чем двух позициях, определение расстояний между каждой из не менее чем двух приемных позиций системы и точками пересечения пеленгационных линий положения, сформированных в этих позициях, измерение уровней принимаемых этими позициями сигналов по тем результатам некогерентного накопления по времени, по которым обнаружены отметки, пересчет каждого из этих уровней к точкам пересечения пеленгационных линий положения, соответствующих указанным отметкам, формирование функций разности результатов пересчета уровней сигналов от каждой из указанных приемных позиций к одной и той же точке пересечения этих линий положения для этих точек и определение координат целей как координат тех точек пересечения пеленгационных линий положения, для которых функции разности результатов пересчета уровней сигналов будут больше порога. Технический результат: обеспечение возможности определения местоположения при нахождении в зоне действия системы более одного шумящего объекта. 2 ил.

Способ заключается в сужении прилегающей ко всем водоподводящим каналам части водоема-охладителя 4 путем перегораживания его части искусственной дамбой. Способ включает создание первого 28 рубежа безопасности и первой физической защиты 36 от проникновения биологических подводных объектов (БПО) и средств их доставки, первой очистки оборотной технической воды 37 от механических (МПР) и биологических (БПР) примесей, первой защиты рыб, в том числе ее молоди, первого охлаждения оборотной технической воды. Создают вторые 29 идентичные друг другу и аналогичные по назначению первым рубежи безопасности на входе каждого водоподводящего канала и последующего обеспечения: вторую физическую защиту 39 от проникновения БПО, вторую очистку оборотной технической воды от МПР и БПР, вторую защиту рыб, второе охлаждение оборотной технической воды. Создают третьи 30 идентичные друг другу рубежи безопасности на входе в водозаборные окна и последующего обеспечения: третью физическую защиту от проникновения БПО, третью очистку оборотной технической воды от МПР и БПР, третью защиту рыб, третье охлаждение оборотной технической воды и ее первой акустической дегазации. Создают четвертые 31 идентичные друг другу рубежи безопасности на идентичных друг другу выходах водоотводящих каналов и последующего обеспечения: четвертую физическую защиту от проникновения БПР, четвертую очистку оборотной технической воды от МПР и БПР, четвертую защиту рыб и четвертое охлаждение оборотной технической воды. Создают пятый 32 рубеж безопасности в общем водоотводящем канале и последующее обеспечение пятой физической защиты от проникновения БПО и средств их доставки, пятую очистку оборотной технической воды от МПР и БПР, пятую защиту рыб, особенно в период их нереста, и пятое охлаждение оборотной технической воды. Технический результат заключается в дальнем обнаружении, достоверной классификации и точном определении пространственных координат «акустически малозаметных» БПО в условиях повышенных окружающих шумов техногенного и природного характера, а также интенсивной реверберации на дальней дистанции; в гидроакустическом вытеснении БПО, а также выводе из строя систем управления подводных носителей БПО; в механической защите рубежа от проникновения надводных и подводных носителей БПО; в многоэтапной (не менее двух этапов) очистке воды от МПР и БПР, в том числе от биообрастателей; в многоэтапном охлаждении воды, используемой для технологических целей. Обеспечивается экологическая безопасность для окружающей природной среды. 12 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для построения систем классификации объектов, обнаруженных гидролокаторами ближнего действия. Технический результат - обеспечение классификации объекта, обнаруженного гидролокатором ближней обстановки, в автоматическом режиме по нескольким целям одновременно. Для достижения указанного технического результата система автоматической классификации гидролокатора ближнего действия содержит последовательно соединенные антенну, коммутатор приема-передачи, задающий генератор, блок управления, приемное устройство, процессор цифровой многоканальной обработки и обнаружения сигналов, индикатор, блок решения оператора, блок корректировки автоматического решения, связанный с процессором классификации, блок определения координат, блок формирования строба по времени и пространству, блок определения границ выхода из строба, блок выбора массива для классификации, при этом второй выход процессора цифровой многоканальной обработки и обнаружения сигналов соединен двухсторонней связью с блоком выбора массива для классификации и через блок определения границ выхода из строба с блоком формирования строба по времени и пространству, второй вход которого соединен с блоком определения координат, а его выход со вторым входом индикатора, второй выход блока выбора массива для классификации соединен через второй вход процессора классификации с третьим входом индикатора, а выход блока формирования строба по времени и пространству соединен с со вторым входом блока выбора массива для классификации. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области гидроакустики, а именно к устройствам обнаружения шумовых гидроакустических сигналов в виде дискретных составляющих (ДС) на фоне аддитивной помехи. Достигаемый технический результат - повышение помехоустойчивости обнаружителя шумовых гидроакустических сигналов в виде ДС. Указанный результат достигается за счет того, что использовано квадратурное детектирование в каждом частотном канале пассивной широкополосной системы. 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к технике обнаружения цели под водой, а именно к устройствам активной физической защиты периметров объектов и может быть использовано для охраны периметров подводной части акваторий от несанкционированного проникновения на охраняемый объект движущихся подводных объектов. Предлагается способ обнаружения подводных объектов, включающий передачу по воде электромагнитного сигнала, прием отраженного сигнала, обработку принятого сигнала с целью идентификации изменений в полученном сигнале и формирования сигнала тревоги в случае обнаружения подводного объекта в охраняемой зоне, в качестве электромагнитного сигнала используется широкополосный электромагнитный сигнал с полосой частот от 10 МГц до 200 МГц, возбуждаемый в передающей антенне генератором наносекундной длительности. Технический результат заключается в повышении эффективности обнаружения подводных объектов в охраняемой зоне. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

Управление состоянием устройства осуществляется путем обнаружения (403) присутствия пользователя; изменения состояния устройства на первое состояние (405), если присутствие пользователя обнаружено в пределах первой заданной зоны; изменения состояния устройства на второе состояние (407), если присутствие пользователя обнаружено за пределами второй заданной зоны, причем первая заданная зона меньше второй заданной зоны и полностью содержится во второй заданной зоне; и поддержания (407) текущего состояния устройства, если присутствие пользователя обнаружено за пределами первой заданной зоны и в пределах второй заданной зоны. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области акустики и может быть использовано для защиты водозаборных сооружений потенциально опасных объектов, в рыбной промышленности - для защиты водозаборных сооружений от проникновения биологических объектов к предприятиям энергетического, химико-технологического. Технический результат изобретения состоит в снижении чувствительности к помехам, вызванным природными факторами. Технический результат достигается тем, что в устройстве для охраны водных рубежей под водой вдоль охраняемого рубежа установлены ненаправленные электроакустические излучатели, равноудаленные от каждого из грузов отрезков пьезоэлектрического кабеля, синфазно включенные по отдельной линии связи с генератором напряжения килогерцового диапазона частот, причем все соединения герметизированы. 1 ил.

Изобретение относится к лазерно-акустической системе обнаружения подводных объектов. Указанная система содержит расположенный над поверхностью водоема источник акустических сигналов в виде лазера, гидрофон и установленный над водной поверхностью вычислительный блок, соединенный с выходом приемного гидрофона. Источником акустических сигналов является импульсный газоразрядный СO2 лазер, длина волны излучения которого обеспечивает создание поверхностного импульса давления. Приемный гидрофон выполнен широкополосным. Вычислительный блок содержит последовательно соединенные с выходом приемного гидрофона модуль сегментации, модуль памяти, коммутатор, модуль сравнения и модуль принятия решения(классификации). Технический результат заключается в обеспечении возможности по изменению сегментов эхосигналов в сравнении с калиброванными сигналами обнаруживать и классифицировать различные подводные объекты в контролируемом водоеме. 1 ил.

Использование: изобретение относится к области гидроакустики, а именно к способу регистрации шумоизлучения малошумного морского объекта. Сущность: способ регистрации малошумного морского объекта заключается в том, что сначала регистрируют в приемных устройствах «опорную» амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) шумового поля водного пространства для последующей обработки в блоке первичной обработки сигналов с целью определения пары приемных устройств в блоке расчета взаимно корреляционной функции и принятия решения блока вторичной обработки сигналов, затем «опорную» АЧХ подают на соответствующие входы адаптивного фильтра блока вторичной обработки сигналов, где вырабатывают «нормированную» АЧХ шумового поля охраняемого водного пространства. При появлении малошумного морского объекта в охраняемом водном пространстве в области расположения приемных устройств формируют «рабочую» АЧХ водного пространства, которую через ранее выбранный первый приемный канал подают на первый вход блока расчета взаимно корреляционной функции и принятия решения и первый вход адаптивного фильтра блока расчета вторичной обработки сигналов. При превышении амплитуды «рабочей» АЧХ водного пространства над выработанным порогом нормированной АЧХ регистрируют АЧХ малошумного морского объекта. Принципиальным отличием заявленного изобретения является то, что заявленный способ, реализованный в предложенном устройстве для регистрации малошумного морского объекта, дополнительно использует блок расчета взаимно корреляционных функций и принятия решения, а также адаптивный фильтр, основанный на принципе минимизации среднеквадратической ошибки (СКО) помехи, в результате чего появляется возможность подавления нестационарной помехи с малым относительно времени прохода морского объекта интервалом корреляции, что позволяет повысить помехоустойчивость при регистрации малошумного морского объекта. Технический результат: использование при измерении первичного гидроакустического поля малошумных морских объектов в условиях повышенного уровня и нестационарности фоновых шумов (помех) в пределах времени регистрации прохода морского объекта, а также использование в охранных устройствах для защиты морских акваторий, портовых и других сооружений. 6 ил.
Наверх