CN101650425B - 一种用于自稳定声纳平台的拖体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于自稳定声纳平台的拖体，包括拖体外壳、声纳安装平台、声纳基阵以及拖体吊板；还包括由十字相交的两个轴所组成的十字轴，十字轴中的一个轴沿拖体轴线方向安装，另一个轴沿拖体轴线的垂直方向安装；其中，拖体外壳的顶部安装有所述的拖体吊板，拖体吊板与十字轴中沿拖体轴线方向安装的轴连接，而十字轴中沿拖体轴线的垂直方向安装的轴则与声纳安装平台连接；声纳安装平台上安装有声纳基阵，声纳基阵与拖体外壳的内部相隔离。本发明的拖体采用十字架结构将安装有声纳的声纳安装平台与拖体的外壳相隔离，使得外界的扰动无法通过拖体的外壳传导到声纳上，提高了声纳检测的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及海洋探测领域，特别涉及一种用在自稳定声纳平台上的拖体。
背景技术
声纳是海洋探测中最重要的设备，为了提高声纳探测性能，声纳需安装在水下平台上。声纳平台有固定式和移动式两种，而移动式声纳平台又分为拖曳式(TOV)和有动力水下航行式(AUV，ROV)。在移动式声纳平台上可安装多种声纳设备，以拖曳式平台为例，拖曳平台可搭载的设备包括：侧扫声纳、多波束侧扫声纳、合成孔径成像声纳、测深合成孔径成像声纳、测深侧扫声纳、浅地层剖面声纳等图象声纳。在可能条件下，也可以考虑适应其它声纳(如主动拖曳式线列阵声纳、目标模拟声纳等)的拖曳式声源。这些声纳特别是合成孔径声纳对声纳平台运动的稳定性要求很高，比如：拖体的横滚角和纵摇角变化不超过±2°，变化周期不小于10秒；拖体航向角变化不超过±2°，航向角变化周期不小于10秒；拖体水平移动和深度变化不超过±0.2米(不存在侧向流)，变化周期不小于10秒。
图1为一种现有的声纳平台的示意图，从该图中可以看出，该声纳平台包括有拖体外壳1、声纳安装平台2、声纳基阵3以及拖体吊板6。其中的声纳安装平台2与声纳基阵3都位于拖体外壳1内，在拖体外壳1上还具有用于连接声纳安装平台2的拖体吊板6，所述的声纳基阵3对称安装在声纳安装平台的两端，且与拖体外壳1的内部刚性连接。在该声纳基阵3中可以安装声纳平台上所要搭载的各种声纳设备。
从图1所示的声纳平台的结构很容易看出，这种类型的声纳平台在水中行进时，外界的海流、漩涡等扰动很容易通过拖体外壳1传导到声纳基阵3，进而使得声纳基阵3中的各种声纳设备受到外界扰动的影响。在前文中提到，声纳对于声纳平台的稳定性有较高的要求，因此，在外界扰动较大的浅海区，现有声纳平台的拖体设计无法满足声纳对稳定性的技术要求，从而最终影响声纳检测的准确性。
发明内容
本发明的目的是克服现有声纳平台的拖体无法满足声纳对稳定性的要求，从而提供一种能为声纳提高更高稳定性的拖体。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于自稳定声纳平台的拖体，包括拖体外壳、声纳安装平台、声纳基阵以及拖体吊板；还包括由十字相交的两个轴所组成的十字轴，所述十字轴中的一个轴沿拖体轴线方向安装，另一个轴沿拖体轴线的垂直方向安装；其中，
所述拖体外壳的顶部安装有所述的拖体吊板，所述的拖体吊板与所述十字轴中沿拖体轴线方向安装的轴连接，而所述十字轴中沿拖体轴线的垂直方向安装的轴则与所述的声纳安装平台连接；所述声纳安装平台上安装有所述的声纳基阵，所述的声纳基阵与所述的拖体外壳的内部相隔离。
上述技术方案中，所述的声纳安装平台成对称状，在所述声纳安装平台的对称两端分别安装所述的声纳基阵。
上述技术方案中，还包括由透声材料制成的透声弧面板，所述的透声弧面板安装在所述拖体外壳上与所述声纳基阵相对的部分。
上述技术方案中，还包括安装在所述声纳安装平台上用于对该平台做限位的阻尼减振块。
上述技术方案中，所述的拖体外壳成圆柱形。
本发明的优点在于：
本发明的拖体采用十字架结构将安装有声纳的声纳安装平台与拖体的外壳相隔离，使得外界的扰动无法通过拖体的外壳传导到声纳上，提高了声纳检测的准确性。
附图说明
图1为一种现有的声纳平台的示意图；
图2为本发明的用于自稳定声纳平台的拖体的外壳示意图；
图3为本发明的用于自稳定声纳平台的拖体的侧面剖视图；
图4为本发明的用于自稳定声纳平台的拖体的正面剖视图；
图5为本发明的用于自稳定声纳平台的拖体中的十字轴的结构示意图。
图面说明
1拖体外壳 2声纳安装平台 3声纳基阵
4透声弧面板 5十字轴 6拖体吊板
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
在图2中给出了本发明的拖体的外壳示意图，在图3中则给出了本发明的拖体的侧面剖视图，在图4中给出了本发明的拖体的正面剖视图。从上述图中可以看出，本发明的拖体包括：拖体外壳1、声纳安装平台2、声纳基阵3、透声弧面板4、十字轴5以及拖体吊板6。其中，拖体外壳1呈圆柱形，在所述外壳1的顶部安装有所述的拖体吊板6，所述的拖体吊板6上安装有十字轴5，由所述的十字轴5吊装所述的声纳安装平台2，所述声纳安装平台2从水平截面看大致对称，在其对称的两端对称安装所述的声纳基阵3。声纳基阵3与拖体外壳1的内部不相接触。在所述的声纳基阵3中可以安装用户所需要的各种声纳，如侧扫声纳、多波束侧扫声纳、合成孔径成像声纳、测深合成孔径成像声纳、测深侧扫声纳、浅地层剖面声纳等。拖体外壳1上与声纳基阵3相对的部分安装有由透声材料制成的透声弧面板4，以降低对声纳的声特性的影响。
在图5中，对本发明中的十字轴5的结构进行了详细说明。顾名思义，十字轴5包括十字相交的两个轴，在拖体悬挂点处，沿拖体轴线方法向有一个轴，使悬挂的基阵不受拖体外壳横滚运动影响；同时在垂直轴线方向还有另一个轴，使悬挂的基阵不受拖体外壳纵倾运动的影响。由于十字轴的上述特性，当拖体外壳受外部海流作用发生一定角度范围(如10°内)的横摇、纵摇时，声纳平台不会发生变化。而当拖体外壳产生航向变化时，声纳平台会一同运动，因此，可以对声纳阵的方位进行控制。
本发明的拖体在水中运行时，由于安装在声纳基阵中的声纳的整体质量较大，使得整个拖体的重心在浮心之下。当拖体受到外界扰动时，拖体中的声纳会自动回到稳定点。因此，采用本发明的拖体的声纳平台也被称为自稳定声纳平台。
由于在一定时期内，外部海流会使得拖体运动的偏差较大，如大于10°，使得声纳安装平台2很可能会碰到拖体外壳1。因此，为了提高拖体的防震性能，还可以在声纳平台上设置阻尼减振块。所述的阻尼减振块一般安装在声纳平台靠近拖体外壳1的外侧，当声纳平台在晃动情况下接近拖体外壳1时，由于阻尼减振块的存在而防止了声纳平台与拖体外壳1间的直接碰撞。所述的阻尼减振块可采用由橡胶材料制成的隔振块。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种用于自稳定声纳平台的拖体，包括拖体外壳(1)、声纳安装平台(2)、声纳基阵(3)以及拖体吊板(6)；其特征在于，还包括由十字相交的两个轴所组成的十字轴(5)，所述十字轴(5)中的一个轴沿拖体轴线方向安装，另一个轴沿拖体轴线的垂直方向安装；其中，
所述拖体外壳(1)的顶部安装有所述的拖体吊板(6)，所述的拖体吊板(6)与所述十字轴(5)中沿拖体轴线方向安装的轴连接，而所述十字轴(5)中沿拖体轴线的垂直方向安装的轴则与所述的声纳安装平台(2)连接；所述声纳安装平台(2)上安装有所述的声纳基阵(3)，所述的声纳基阵(3)与所述的拖体外壳(1)的内部相隔离。
2.根据权利要求1所述的用于自稳定声纳平台的拖体，其特征在于，所述的声纳安装平台(2)成对称状，在所述声纳安装平台(2)的对称两端分别安装所述的声纳基阵(3)。
3.根据权利要求1或2所述的用于自稳定声纳平台的拖体，其特征在于，还包括由透声材料制成的透声弧面板(4)，所述的透声弧面板(4)安装在所述拖体外壳(1)上与所述声纳基阵(3)相对的部分。
4.根据权利要求1或2所述的用于自稳定声纳平台的拖体，其特征在于，还包括安装在所述声纳安装平台(2)上用于对该平台做限位的阻尼减振块。
5.根据权利要求1所述的用于自稳定声纳平台的拖体，其特征在于，所述的拖体外壳成圆柱形。
6.根据权利要求3所述的用于自稳定声纳平台的拖体，其特征在于，还包括安装在所述声纳安装平台(2)上用于对该平台做限位的阻尼减振块。
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