Гидроакустическая станция для надводного корабля



Гидроакустическая станция для надводного корабля
Гидроакустическая станция для надводного корабля
Гидроакустическая станция для надводного корабля

 


Владельцы патента RU 2502085:

Открытое Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" (RU)

Использование: изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в гидроакустических станциях надводных кораблей с гибкими протяженными буксируемыми антеннами (ГПБА) для проведения акустического мониторинга окружающей водной среды. Сущность: гидроакустическая станция с гибкой протяженной буксируемой антенной для надводного корабля содержит бортовую часть (БЧ ГАС), соединенную при помощи кабель-буксира с ГПБА, которая состоит из двух секций - пассивной акустической секции (ПАС) и излучающей акустической секции (ИАС). При этом в состав кабель-буксира вводится дополнительный световод, передающий мощное оптическое излучение, в состав бортовой аппаратуры гидроакустической станции вводится оптоэлектронный блок, обеспечивающий эффективный ввод излучения в такой световод, а в состав ГПБА вводится оптоэлектронный блок, осуществляющий обратное преобразование оптической мощности в электрическую энергию для питания всех потребителей ГПБА. Технический результат - уменьшение диаметра кабель-буксира, уменьшения габаритов и массы спускоподъемного устройства на корабле, уменьшение влияния собственных шумов корабля на принимаемый акустический сигнал. 3 ил.

 

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в гидроакустических станциях надводных кораблей для проведения акустического мониторинга окружающей водной среды.

Известны активно-пассивные гидроакустические станции (ГАС) с гибкими протяженными буксируемыми антеннами (ГПБА) для надводных кораблей (НК) [1], которые структурно состоят из трех основных частей:

- буксируемой части, включающей излучающую акустическую секцию (ИАС), размещенную в буксируемом носителе (БН) и предназначенную для формирования акустической подсветки объекта, и приемную акустическую секцию (ПАС) или гибкую протяженную буксируемую антенну, отдаленную от БН и обеспечивающую прием отраженных акустических сигналов от изучаемых объектов,

- бортовой части, содержащей комплект цифровой и аналоговой аппаратуры обработки полученной информации, генераторное устройство и систему электропитания ГАС,

- кабель-буксиров, соединяющих НК с БН и БН с ГПБА и обеспечивающих их совместную буксировку на удалении от корабля, а также передачу с борта корабля по токопроводящим жилам (ТПЖ) кабеля силового напряжения для обеспечения питания подводной аппаратуры, передачу переменных электрических сигналов от генераторного устройства для работы акустического излучателя в БН и передачу из ГПБА на НК электрических сигналов акустических приемников.

Известна ГАС [2], где отсутствует буксируемый носитель, а ИАС включена в состав ГПБА и последовательно соединена с ПАС, причем выполнена в размер наружного диаметра ГПБА. Система силового электропитания подводной аппаратуры в виде первичных электрических преобразователей расположена на борту НК, а генераторное устройство включено в состав ИАС ГПБА, причем также выполнена в размер диаметра ГПБА. Вход акустических излучателей ИАС соединен с выходом генераторного устройства, вход генераторного устройства соединен с выходом электрических накопителей, которые соединены с помощью ТПЖ кабель-буксира с первичными электрическими преобразователями.

Известна ГАС [3], где излучающая и приемная акустические секции расположены последовательно друг с другом в составе ГПБА и конструктивно выполнены в одном диаметре. Электрический накопитель, генераторное устройство и акустический излучатель последовательно соединены между собой и также расположены в ИАС. В приемной акустической секции ГПБА акустические приемники последовательно соединены с усилителями, многоканальным аналого-цифровым преобразователем (АЦП), а в качестве телекоммуникационного канала передачи данных использована волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС).

Указанная ГАС наиболее близка к предлагаемой заявке на изобретение по количеству общих признаков и взята в качестве прототипа.

Применение ВОЛС в составе ГАС с буксируемой антенной, за счет малости потерь сигнала в волоконном световоде на рабочей длине волны оптического излучения и за счет применения цифрового способа передачи данных, позволяет многократно увеличивать длину кабель-буксира и позиционировать ГПБА в области, свободной от акустических шумов собственного корабля-носителя. Снижение уровня собственных шумов позволяет увеличить отношение сигнал/шум и способствовать решению задачи увеличения дальности обнаружения сигналов от цели. Однако ограничивающим фактором увеличения длины комбинированного кабель-буксира является наличие в нем токопроводящих жил, диаметр которых должен увеличивается с увеличением длины самого кабеля, что будет приводить к увеличению диаметра и веса кабель-буксира.

Таким образом, недостатком ГАС, выбранной в качестве прототипа, является ограничение возможности постановки ГПБА на больших удалениях от НК и буксировки ее в зоне с минимальным уровнем собственных акустических шумов корабля.

Задачей изобретения является обеспечение возможности постановки ГПБА на больших дальностях от НК, где уровень собственных шумов корабля минимален.

Техническим результатом предложенного устройства ГАС с ГПБА для надводного корабля является:

- уменьшение диаметра кабель-буксира,

- уменьшение размеров конструкции спускоподъемного устройства,

- уменьшение энергопотребления ГАС с ГПБА.

Для достижения указанного технического результата в гидроакустическую станцию для надводного корабля с гибкой протяженной буксируемой антенной, содержащую бортовую часть (БЧ) ГАС, включающую вычислительный комплекс, соединенный с бортовой частью волоконно-оптической линии связи (ВОЛС), и источник питания, а также содержащую кабель-буксир, соединяющий БЧ ГАС с ГПБА и включающий волоконный световод ВОЛС, при этом ГПБА состоит из пассивной акустической секции (ПАС), расположенной в хвостовой части ГПБА и содержащей акустические приемники, электронные блоки предварительной обработки и ВОЛС ГПБА, и из излучающей акустической секции (ИАС), расположенной перед ПАС и содержащей последовательно соединенные накопитель электрической энергии, преобразователь питающих напряжений, генератор и акустический излучатель; причем преобразователь питающих напряжений соединен по питанию с электронными блоками ПАС, а волоконный световод ВОЛС кабель-буксира оптически соединен с одной стороны с волоконным световодом ВОЛС ГПБА, а с другой стороны - с волоконным световодом бортовой части ВОЛС, введены новые признаки, а именно в БЧ ГАС введен бортовой оптический блок, содержащий мощные лазеры непрерывного излучения, электрические входы которых соединены с источником питания, и волоконный сумматор оптического излучения, входные волоконные световоды которого оптически соединены с выходными волоконными световодами мощных лазеров непрерывного излучения, в состав ИАС введен антенный оптический блок, содержащий оптически связанные между собой волоконный световод, оптическую коллимирующую систему и матрицу фотоприемных элементов, а электрический выход матрицы фотоприемных элементов подключен к входу электрического накопителя энергии, причем оптический блок выполнен в размер диаметра ГПБА, а в состав кабель-буксира введен дополнительный волоконный световод, который со стороны бортовой части ГАС оптически связан с выходным волоконным световодом сумматора, а со стороны ГПБА оптически связан с волоконным световодом оптического блока, при этом волоконные световоды бортового и антенного оптических блоков и дополнительный волоконный световод кабель-буксира выполнены способными передавать мощное оптическое излучение.

Целесообразность технического решения, заключающегося в преобразовании электрической энергии в оптическую на борту корабля, доставка ее по световоду кабель-буксира, способному передавать мощное оптическое излучение, и последующее обратное преобразование оптической энергии в электрическую в антенном оптическом блоке, объясняется следующими причинами:

- величина потерь оптической мощности в кварцевом световоде мала (теоретический уровень потерь в кварцевом световоде десятые доли дБ/км),

- высокая оптическая прочность материала световодов позволяет передавать большие мощности с использованием световодов малого диаметра,

- для передача мощности по световоду принципиально требуется лишь один один канал (световод), в то время как при передачи электрической энергии требуется два канала (два электрических проводника).

Таким образом, кабель-буксир с волоконным световодом канала ВОЛС и волоконным световодом канала передачи оптической мощности может иметь принципиально меньший диаметр. Увеличение длины кабель-буксира будет сопровождаться минимальным приростом оптических потерь в обоих волоконных каналах, при этом диаметр кабель-буксира будет оставаться неизменным, так как диаметры световодов изменяться не будут. В случае же увеличения длины комбинированного кабель-буксира диаметр волоконного световода ВОЛС будет оставаться неизменным, а увеличение длины ТПЖ приведет к увеличению электрического сопротивления жил, что может быть устранено только увеличением их поперечного сечения, и в итоге будет приводить к увеличению диаметра кабель-буксира. В результате, замена ТПЖ на волоконный световод приводит к уменьшению диаметра кабель-буксира и обеспечению возможности постановки ГПБА на больших отдалениях от корабля носителя, с использованием лебедки спускоподъемного устройства (СПУ) меньших габаритов и массы, при этом общее энергопотребление ГАС при постановке ГПБА будет уменьшаться.

Сущность изобретения поясняется фиг.1, на которой изображен надводный корабль с ГАС с ГПБА в момент постановки ГПБА в рабочее положение, и фиг.2 (а, б), показывающей схему ГАС с блоками формирования оптической мощности на НК, передачи ее по волоконному кабель-буксиру и обратного преобразования в электрическую мощность в ИАС ГПБА.

С помощью лебедки спускоподъемного устройства 8 (фиг.1), на барабан которой уложен волоконный кабель-буксир 1, осуществляется спуск ГПБА и ее буксировка на требуемом отдалении от надводного корабля. ГПБА включает в себя излучающую акустическую секцию 2 и приемную акустическую секцию 3. Корабельная аппаратура гидроакустической станции содержит вычислительный комплекс 4, бортовой оптический блок 5, бортовую часть ВОЛС 6 и электрический источник питающих напряжений 7.

Связующим элементом бортовой части (фиг. 2 а) и антенной части (фиг. 2 б) ГАС с ГПБА является волоконный кабель-буксир 1. Бортовая часть ГАС (фиг. 2а) включает в себя вычислительный комплекс 4, последовательно соединенный с бортовой частью ВОЛС 6, которая оптически соединена со связным световодом 13 волоконного кабель-буксира 1. Источник питания 7 обеспечивает подачу электрических напряжений на вычислительный комплекс 4, на бортовую часть ВОЛС 6 и на бортовой оптический блок 5, включающий в себя мощные лазеры непрерывного излучения 9 и волоконный сумматор 10. Выходной световод 11 сумматора оптически соединен со световодом 12, обеспечивающим передачу мощного оптического излучения и входящим в состав кабель-буксира 1. Пассивная акустическая секция 3 (фиг. 2.6), включающая в себя акустические приемники 22, блок аналого-цифрового преобразования 23, блок управления и уплотнения сигналов 24 и антенную часть ВОЛС 25, и излучающая акустическая секция 2, включающая в себя антенный оптический блок 14, накопитель электрической энергии 18, преобразователь питающих напряжений 19, генератор 20 и акустический излучатель 21, вместе образуют гибкую протяженную буксируемую антенну. Антенный оптический блок 14 содержит последовательно оптически соединенные световод 15, передающий мощное оптическое излучение, оптическую коллимирующую систему 16 и матрицу фотоприемных элементов 17. Антенный и бортовой оптические блоки 14 и 5 соединены между собой световодом 12, передающим мощное оптическое излучение и являющимся составной частью кабель-буксира 1.

Практическое исполнение блоков, составляющих основу акустической приемной части ГАС с ГПБА (блоки 4, 7, 22, 23, 24), известно из практики гидроакустики, например [4].

Блоки 18, 19, 20, 21 акустической излучающей части приведены в [2].

Блоки ВОЛС 6, 13, 25 аналогичны блокам прототипа.

Достижение заявленного технического результата базируется на использовании следующих технических решений:

- новых типов волоконных световодов 11,12, 15, обладающих высоким уровнем порога оптической прочности, малыми оптическими потерями в инфракрасном диапазоне длин волн, малым диаметром световедущей жилы, и благодаря этим свойствам входят в состав оптического кабель-буксира,

- малогабаритных модулей на основе мощных полупроводниковых лазеров 9, имеющих высокий коэффициент полезного действия при преобразовании электрической энергии в оптическую и эффективный ввод излучения в световод [6],

- волоконно-оптических компонентов, как то: волоконный сумматор 10, коллиматор оптического излучения 16, способных с малыми потерями осуществлять трансформацию световых потоков большой мощности [7],

- фотоприемных элементов 17 с высокой эффективностью фотоэлектрического преобразования оптической мощности в электрический ток [8].

Работа представленной ГАС с ГПБА осуществляется следующим образом. От источника питания 7 (фиг. 2а) подается питание на вычислительный комплекс 4 и бортовую часть ВОЛС 6, в результате чего управляющие команды из вычислительного комплекса через бортовую часть ВОЛС 6 по световодам 13 линии связи в составе кабель-буксира 1 поступают в аппаратуру антенной части ВОЛС. Одновременно от источника 7 электрическое питание подается в бортовой оптический блок 5 для включения мощных лазеров 9, оптический выход которых сопряжен с волоконными световодами. Далее световоды лазеров объединяются с помощью волоконного сумматора 10 в общий световод 11. Излучение большой мощности по выходному световоду 11, оптически соединенному с волоконным световодом 12, также способным передавать оптическую мощность и входящим в состав кабель-буксира 1, попадает в антенный оптический блок 14, находящийся в хвостовой части ИАС ГПБА. В оптическом блоке световод 12 кабель-буксира оптически сопрягается со световодом 15 антенного оптического блока, который в свою очередь оптически связан с коллимирующей оптической системой 16. Мощное излучение после коллимирующей системы попадает на фотоприемную матрицу 17, где преобразуется в электрический ток, который обеспечивает зарядку накопителя электрической энергии 18. Далее, преобразователем питающих напряжений 19 обеспечивается подача питающих напряжений следующим потребителям: генератору 20, блоку аналого-цифрового преобразователя 23, блоку управления и уплотнения сигналов 24 и антенной части ВОЛС 25. При получении по ВОЛС команды на включение режима акустического излучения блоком 24 запускается генератор 20, обеспечивающий работу акустического излучателя 21 и посылку звукового импульса. Отраженный от объекта эхо-сигнал принимается акустическими приемниками 22, из электрического аналогового вида преобразуется в цифровой вид в блоке аналого-цифрового преобразования 23, мультиплексируется по времени в блоке управления и уплотнения сигналов 24, с помощью антенной части ВОЛС 24 преобразуется в оптический вид и по волоконному световоду 13 кабель-буксира 1 направляется на НК в бортовую часть ВОЛС 6, преобразуется в электрический вид и поступает в вычислительный комплекс 4, где и осуществляется обработка принятых акустических сигналов.

Технический результат подтверждается прямым макетированием. В качестве примера для доставки потребителям в ГПБА электрической мощности постоянного тока 100 Вт на расстояние 1 километр по электрическим ТПЖ в кабель-буксире используется 2 электрические жилы диаметром 0,6 мм каждая, в изоляции диаметром 3,5 мм при этом электрические потери составляют 3 дБ, то есть на входе кабеля должно быть 200 Вт электрической мощности.

Эквивалентная электрическая мощность может быть доставлена в ГПБА, если использовать одиночный волоконный световод из заготовки типа SWU с диаметром световедущей жилы 0,125 мм и наружным диаметром 0,25 мм по защитному полимерному покрытию с потерями 1 дБ/км на длинах волн излучения в инфракрасном диапазоне. Если учесть основные составляющие потерь в оптическом тракте передачи оптической мощности, как-то: эффективность преобразования электрической мощности в оптическую у полупроводниковых лазерных модулей - 70% (потери 1,1 дБ), потери в световоде кабель-буксира - 1 дБ и коэффициент полезного действия матрицы фотоприемных элементов на преобразование мощности оптического излучения в электрическую - 80% (потери 1 дБ), то итоговая цифра потерь составит 3,1 дБ, что потребует применения четырех модулей на основе полупроводниковых лазеров оптической мощностью 50 Вт каждый. То есть для доставки одинаковой электрической мощности в ГПБА потребуется всего один световод диаметром 0,25 мм вместо двух проводников диаметром 3,5 мм каждый.

Таким образом, схема ГАС с ГПБА с преобразованием электрической энергии в оптическую и передача ее по волоконному световоду позволяет применять кабель-буксир меньшего диаметра. В состав кабель-буксира войдут всего два волоконных световода: один это волоконный световод линии связи ВОЛС с наружным диаметром световода 0,25 мм, и второй это волоконный световод для передачи оптической мощности с таким же наружным диаметром. Конструкция кабель-буксира будет с минимальным внутренним наполнением и, соответственно, с минимально возможным наружным диаметром, который определяется теперь только размерами силовых элементов конструкции кабеля, формирующими прочностные свойства кабель-буксира.

В результате ГАС с ГПБА с бортовым и антенным оптическими блоками формирования и преобразования мощного оптического излучения и кабель-буксиром с волоконным световодом доставки оптической мощности позволяет существенно уменьшая диаметр кабель-буксира, увеличивать его длину, уменьшать габариты СПУ и энергопотребление при постановке и выборке ГПБА. Осуществлять постановку ГПБА на больших удалениях от НК, обеспечивая тем самым отстройку от собственных помех корабля и большую дальность обнаружения эхо-сигнала, тем самым успешно решая поставленную задачу.

Источники информации

1. М.Я.Андреев, С.Н.Охрименко, И.Л.Рубанов. Разработка гидроакустической станции с гибкой протяженной буксируемой антенной для освещения подводной обстановка/Датчики и Системы. 2008, №11, стр.29-31.

2. М.Я.Андреев, В.В.Клюшин, С.В.Козловский, И.Л.Рубанов, Б.Н.Боголюбов. Гидроакустическая станция для надводного корабля, патент на полезную модель №104330.

3. James A. Theriaulta, Frederick D. Cotarasb, D. Linas Siurnac. Towed integrated active-passive sonar using a horizontal projector array sound source: re-visiting a Canadian technology for littoral applications Proc. Undersea Defence Technology Conference, Europe, April 2007.

4. А.П.Евтютов, А. Е. Колесников, Е.А.Корепин и др. Справочник по гидроакустике, 2-е изд. - Л.: Судостроение, 1988.

5. www. heraeusguarzglas.com. Heraeus Quarzglas GmbH & Co, KG Fiber.

6. www.ipgphotonics.com. IPG Photonics Corporation, USA High power laser module.

7. www. pulsarmicrowave.com/products/power_dividers/4-way_high_power.htm Pulsar Microwave Corporation, USA.

8. www.ru-expo.ru.

Гидроакустическая станция (ГАС) с гибкой протяженной буксируемой антенной (ГПБА) для надводного корабля, содержащая бортовую часть (БЧ) ГАС, включающую вычислительный комплекс, соединенный с бортовой частью волоконно-оптической линии связи (ВОЛС), и источник питания, а также содержащая кабель-буксир, соединяющий БЧ ГАС с ГПБА и включающий волоконный световод ВОЛС, при этом ГПБА состоит из пассивной акустической секции (ПАС), расположенной в хвостовой части ГПБА и содержащей акустические приемники, электронные блоки предварительной обработки и ВОЛС ГПБА, и из излучающей акустической секции (ИАС), расположенной перед ПАС и содержащей последовательно соединенные накопитель электрической энергии, преобразователь питающих напряжений, генератор и акустический излучатель; причем преобразователь питающих напряжений соединен по питанию с электронными блоками ПАС, а волоконный световод ВОЛС кабель-буксира оптически соединен с одной стороны с волоконным световодом ВОЛС ГПБА, а с другой стороны - с волоконным световодом бортовой части ВОЛС, отличающаяся тем, что в БЧ ГАС введен бортовой оптический блок, содержащий мощные лазеры непрерывного излучения, электрические входы которых соединены с источником питания, и волоконный сумматор оптического излучения, входные волоконные световоды которого оптически соединены с выходными волоконными световодами мощных лазеров непрерывного излучения, в состав ИАС введен антенный оптический блок, содержащий оптически связанные между собой волоконный световод, оптическую коллимирующую систему и матрицу фотоприемных элементов, а электрический выход матрицы фотоприемных элементов подключен к входу электрического накопителя энергии, причем оптический блок выполнен в размер диаметра ГПБА, а в состав кабель-буксира введен дополнительный волоконный световод, который со стороны бортовой части ГАС оптически связан с выходным волоконным световодом сумматора, а со стороны ГПБА оптически связан с волоконным световодом оптического блока, при этом волоконные световоды бортового и антенного оптических блоков и дополнительный волоконный световод кабель-буксира выполнены способными передавать мощное оптическое излучение.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при разработке лазерных доплеровских локаторов применительно к низколетящим ракетам морского базирования типа «Гарпун» и аналогичных.

Изобретение относится к лазерной технике, а именно к аппаратуре лазерной дальнометрии. .

Изобретение относится к области измерительной техники и приборостроения и может быть использовано в качестве лазерного локатора для обнаружения и измерения координат и скорости низколетящих ракет морского базирования в интересах ВМФ страны.

Изобретение относится к лазерной технике, а именно к лазерной дальнометрии. .

Изобретение относится к лазерной технике, а именно к лазерной дальнометрии. .

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в качестве имитатора импульсных высокочастотных сигналов, образуемых на выходе матричного фотоприемного устройства с размерностью m n - элементов в матрице, принимающего лазерные излучения, переотраженные бликами морской поверхности, хаотически распределенные во времени и по пространству, при решении локационной задачи по низколетящим ракетам морского базирования (m - число столбцов, n - число строк в матрице).

Изобретение относится к областям лазерной техники и электроники и может быть использовано при синтезе лазерных доплеровских локаторов по низколетящим крылатым ракетам морского базирования, использующих переотражения лазерного излучения от бликов морской поверхности, на которую падает рассеянное лазерное излучение, облучающее боковую поверхность крылатой ракеты.

Изобретение относится к лазерной технике. .

Изобретение относится к лазерной доплеровской локации и может быть использовано при синтезе устройств обработки информации о местоположении и скорости низколетящих ракет морского базирования с помощью лазерных доплеровских локаторов с непрерывным режимом излучения и растровым сканированием по угловым координатам.

Изобретение может быть использовано в измерительной аппаратуре, системах предупреждения столкновения транспортных средств, навигационных устройствах и системах охранной сигнализации. Устройство содержит блок управления 3, передающую оптическую систему 7, 8 с полем излучения 13, приемную оптическую систему 9 с полем зрения 14, выполненную в виде цилиндрической линзы, в фокальной плоскости которой установлен фотоприемник 6. Зона чувствительности образована пересечением поля излучения 13 и поля зрения 14. Устройство снабжено выпуклым коническим зеркалом 11, размещенным перед передающей и принимающей оптическими системами. Передающая оптическая система составлена из n идентичных пар перпендикулярно скрещенных цилиндрических линз с совпадающими главными оптическими осями и фокальными плоскостями, а также из n импульсных лазерных источников света, установленных в фокальных плоскостях соответствующих пар цилиндрических линз, расположенных равномерно по окружности, в центре которой закреплена приемная оптическая система с главной оптической осью, совпадающей с осью симметрии зеркала и параллельной главным оптическим осям пар цилиндрических линз. Технический результат - увеличение количества источников света, обслуживаемых одним фотоприемником, компактное расположение источников света, придание зоне чувствительности формы конуса. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области оптической локации и касается системы импульсной лазерной локации. Система содержит импульсный лазер, два однокоординатных сканирующих устройства, акустооптический дефлектор, выходную оптическую систему, вычислительное устройство, блок управления акустооптическим дефлектором, призменный светоделитель, измерительный канал, массив фотоприемных устройств, объектив массива фотоприемных устройств и волоконно-оптические жгуты. Волоконно-оптические жгуты с одной стороны смонтированы вместе и обращены торцами к фотоприемным устройствам, а с другой стороны волокна каждого жгута смонтированы в однорядные линейки, которые суммарно образуют однорядную линейку из волокон, торцы которой расположены в фокальной плоскости объектива фотоприемного устройства. Призменный светоделитель размещен между выходом акустооптического дефлектора и входом выходной оптической системы. Оптический вход измерительного канала соединен с выходом призменного светоделителя, а выход соединен с входом компенсации угловых ошибок вычислительного устройства. Технический результат заключается в уменьшении габаритно-весовых характеристик, повышении надежности и информативности лазерного локатора. 3 ил.

Изобретение относится к области лазерной локации и может быть использовано в стационарных наземных лазерных локационных системах наблюдения и контроля окружающего пространства для обнаружения оптических и оптико-электронных приборов. Система лазерной локации содержит высокочувствительные фотоприемные блоки видимого и инфракрасного диапазонов длин волн, лазерные генераторы с перестройкой длины волны генерации, спектральные перестраиваемые фильтры. Технический результат - повышение помехоустойчивости работы системы в условиях воздействия помех от лазерного излучения, увеличение эффективности обнаружения и вероятности распознавания оптических и оптико-электронных приборов в условиях действия организованных оптических помех от лазерных систем прицеливания и лазерного воздействия. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к лазерной локации и может быть использовано в локационных наземных стационарных и мобильных комплексах лазерной локации для обнаружения и распознавания оптических и оптоэлектронных приборов. Локационная система осуществляет спектральный анализ наблюдаемых изображений местности в видимом и инфракрасном диапазонах длин волн, а также спектральный фурье-анализ тонкой структуры отраженных от обнаруживаемых объектов лазерных зондирующих импульсов. Система содержит лазерные генераторы с перестройкой длины волны генерации, спектральные перестраиваемые фильтры на основе акустооптических ячеек, фотоприемные блоки видимого и инфракрасного диапазона длин волн на основе видеокамер и матричных фоточувствительных многоэлементных приемников оптических сигналов. Технический результат - повышение эффективности обнаружения и вероятности распознавания оптических и оптоэлектронных приборов и средств наблюдения, повышение точности определения координат обнаруженных объектов и привязки их координат к координатам и характерным элементам наблюдаемой местности. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способу определения высоты летательного аппарата. При реализации способа осуществляется N-кратное зондирование подстилающей поверхности импульсами лазерного излучения и его некогерентное накопление принятого отражённого от объекта сигнала. По результатам статистической обработки полученных данных определяют временное положение отраженного сигнала Th относительно момента излучения зондирующего импульса и вычисляют высоту летательного аппарата по формуле h=c Th/2, где c - скорость света. При этом диапазон высот разбивают на K зон. Объем накопления N в каждой зоне устанавливают в зависимости от периода тактовой частоты импульсов, разделяющих время на интервалы, предельно допустимой ошибки измерения высоты в j-й зоне высот, частоты зондирования и заданного периода обновления информации в j-й зоне высот. Технический результат заключается в обеспечении необходимой точности измерений при заданных обнаружительных характеристиках и при требуемой частоте обновления информации в процессе выполнения различных полетных заданий. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к измерительной технике определения высоты и вертикальной скорости летательного аппарата. Устройство обеспечивает возможность работы в двух режимах. Сигнал от источника направляется на объект, и приемник излучения фиксирует отраженный от объекта сигнал. От приемника излучения посредством коммутатора сигнал передается на многоканальный цифровой накопитель. При этом отслеживается достижение накопленным сигналом установленного уровня. Если сигнал не достигает установленного уровня, то работа устройства производится по методу некогерентного многоканального накопления. Если будет отмечено превышение порога, то работа устройства производится в моноимпульсном режиме. Технический результат изобретения заключается в обеспечении измерений с борта летательного аппарата его высоты и вертикальной составляющей скорости как в стационарном полете, так и при взлете и посадке в широком диапазоне высот и режимов подъема и снижения. 2 ил.

Лазерный когерентный локатор целеуказания содержит одночастотный СО2-лазер, передающий телескоп, приемный объектив, фотоприемное устройство, работающее в гомодинном режиме фотосмешения. Причем фотоприемное устройство выполнено четырехквадрантным, выходы каждого из равновеликих квадрантов, попарно образующие азимутальные и угломестные суммарно-разностные каналы, соединены с двумя входами блока управления приводами - азимутальным и угломестным - ориентации взаимно коллинеарных оптических осей передающего телескопа и приемного объектива. Также указанное фотосмешение на выходе фотоприёмного устройства обеспечивает образование сигнала, который содержит две компоненты, существенно разнесённые по спектру. Одна из них характеризует дальность до объекта, а другая - его скорость. Технический результат - упрощение структуры канала измерения дальности и обеспечение автоматического сопровождения движущейся цели по угловым координатам. 3 ил.

Изобретение относится к способу и устройству для определения присутствия в туалетной комнате объекта, подлежащего уборке. Вдоль пола туалетной комнаты подается сканирующий пучок. Далее определяется отраженный пучок, принятый от поверхности туалетной комнаты - стен или принятый от объекта, который лежит на полу комнаты. Присутствие объекта определяется путём сравнения сигналов, полученных от пучка, отраженного от поверхности - стен комнаты, и сигнала, отражённого от объекта. Выдается выходной сигнал объекта, подлежащего уборке, указывающий, что присутствует объект, подлежащий уборке. Технический результат - автоматическое определение объекта, подлежащего уборке, в туалетной комнате. 7 н. и 35 з.п. ф-лы, 3 ил.

Лазерный когерентный локатор использует излучение одночастотного CO2-лазера в режиме гетеродинного приема отраженных излучений от лоцируемого объекта. В локаторе используется фотоприемное устройство с четырехквадрантным фоточувствительным слоем. Четыре электрически между собой не связанных элемента фотоприемного устройства образуют два суммарно-разностных канала. Каналы используются для подстройки азимутального и угломестного положения взаимно коллинеарных оптических осей передающего телескопа и приемного объектива. Принимаемое излучение располагается симметрично по центру относительно всех четырех квадрантов фотоприемного устройства. Передающий телескоп установлен в центральном отверстии приемного объектива и снабжен двумя наклонными зеркалами. Технический результат - упрощение конструкции. 3 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.
Наверх