CN102963513B - 一种拟音潜艇 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拟音潜艇，包括艇体和设于艇体内的主控单元，所述主控单元上连接有运动导航系统、动力系统以及声纹系统，所述声纹系统包括声纹存储器和音响放大器，所述声纹存储器用于存储母艇运动状态的特征声纹，所述音响放大器用于发送特征声纹。本发明成本低，便于大量生产和应用，可模拟真实潜艇的特征声纹引开敌方对母艇的探测追踪，从而提高母艇的隐形能力以及战场生存率。

Description

一种拟音潜艇

技术领域

本发明涉及一种潜艇，具体说是一种能模拟真实潜艇特征声纹的拟音潜艇。

背景技术

潜艇是一种既能在水面航行又能潜入水中某一深度进行机动作战的舰艇，也称潜水艇，是海军的主要舰种之一。潜艇在战斗中的主要作用是：对敌陆上战略目标实施核袭击，摧毁敌方军事、政治、经济中心；消灭运输舰船、破坏敌方海上交通线；攻击大中型水面舰艇和潜艇；执行布雷、侦察、救援和遣送特种人员登陆等。

潜艇之所以能够发展到今天，是因为它能利用水层掩护进行隐蔽活动和对敌方实施突然袭击，因而隐身性对于潜艇的生存和作战性能至关重要。目前有通过机载磁探仪或海底线圈探测磁场变化的反潜手段，但主要的反潜手段仍是通过声纳来侦测潜艇，包括主动声纳和被动声纳。

静音型潜艇具有很好的隐身性，安装复合消声瓦降低潜艇艇内噪音，吸收主动声纳探测器发射的声信号，减少声信号反射；通过改进机械加工、材料和设计，可降低螺旋桨噪音。但随着潜艇静音技术发展，声纳反潜技术也不断提高，目前新型拖曳阵声纳侦测距离已超过120公里。静音型潜艇只是降低噪声，并不是完全无声，要躲过空中、水面和水下全方位主动/被动声纳探测网并非易事。加之战机稍纵即逝，发起攻击同时，也会使自己暴露，敌方的被动声导火箭式深弹以及声纹+尾流反潜鱼雷，会对我方潜艇造成严重威胁。

发明内容

本发明提供一种成本低，便于大量生产和应用的拟音潜艇，可模拟真实潜艇的特征声纹引开敌方对母艇的探测追踪，从而提高母艇的隐形能力以及战场生存率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种拟音潜艇，包括艇体和设于艇体内的主控单元，所述主控单元上连接有运动导航系统、动力系统以及声纹系统，所述声纹系统包括声纹存储器和音响放大器，所述声纹存储器用于存储母艇运动状态的特征声纹，所述音响放大器用于发送特征声纹。

进一步的，所述运动导航系统包括北斗导航模块、传感模块以及运动执行模块，所述北斗导航模块可接受卫星信号用于确定拟音潜艇当前所在位置，所述主控单元根据传感模块的感应信号控制运动执行模块，用于调整拟音潜艇的运动轨迹。

进一步的，所述传感模块包括压力传感器，所述运动执行模块包括设于艇体两侧的水平鳍，主控单元根据压力传感器的感应信号控制水平鳍的转动角度，从而控制拟音潜艇的下潜深度。

进一步的，所述传感模块包括磁场方向传感器，所述运动执行模块包括垂直尾鳍，主控单元根据磁场方向传感器的感应信号控制垂直尾鳍转动角度，从而控制拟音潜艇的前进方向。

进一步的，所述动力系统包括推进器和为拟音潜艇供电的蓄电池。

进一步的，所述主控单元上还连接有身份识别模块和无线信号接收模块，所述身份识别模块可识别并执行无线信号接收模块接收的无线信号。

进一步的，所述主控单元上还连接自毁装置，主控单元根据传感模块的感应信号控制自毁装置。

进一步的，所述主控单元内置有时钟模块，所述主控单元控制时钟模块；或者所述主控单元内置有时钟模块，所述运动导航系统控制时钟模块。

本发明的有益效果：

利用声纹系统的声纹存储器，可将我方母艇的启动、加速、下沉和上浮各种运行状态的音响特征分别以片段形式存储，主控单元根据实际需要可将各种片段的特征声纹调出任意组合，形成潜艇各种运行状态的机动特征声纹；当敌方声纳探测到并追踪我方母艇时，我方母艇施放拟音潜艇做出真实潜艇的机动运动并通过音响放大器发出己方潜艇的特征音响，引开敌方探测追踪，而潜艇母艇则可金蝉脱壳摆脱跟踪。

另外，在战前及平时，于敌方演习区域可提前布放一定数量的拟音潜艇，静默接收敌方航母、水面和水下舰艇的声纹资料，记录于声纹存储器中，回收后分析敌方航母、舰艇和潜艇的声响特征，作战时，以敌方航母、舰艇和潜艇的声纹+尾流作导引，自主攻击炸毁敌方航母、舰艇和潜艇螺的螺旋桨，使之失去机动能力。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为本发明拟音潜艇的系统原理图；

图2为本发明拟音潜艇的外形结构图。

具体实施方式

本发明拟音潜艇，结合现代微电子技术、通信技术、单片机技术、卫星定位技术和自动控制技术，以成熟的鱼雷系统为基础而设计微型拟音艇，通过声纹系统模拟我方母艇的机动运动并发出我方我方母艇的特征音响，能迷惑敌方探测声纳，掩护我方潜艇的伏击或摆脱跟踪攻击。

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

参照图1、2，一种拟音潜艇，包括艇体8和设于艇体8内的主控单元1，所述主控单元1上连接有运动导航系统2、动力系统4以及声纹系统3，所述声纹系统3包括声纹存储器31和音响放大器32，所述声纹存储器31用于存储母艇运动状态的特征声纹，所述音响放大器32用于发送特征声纹。利用声纹系统3的声纹存储器31，具体的说是内置于声纹存储器31内的存储芯片，可将我方母艇的启动、加速、下沉和上浮各种运行状态的音响特征分别以片段形式存储，主控单元1根据实际需要可将各种片段的特征声纹调出任意组合，形成潜艇各种运行状态的机动特征声纹；当敌方声纳探测到并追踪我方母艇时，我方母艇施放拟音潜艇做出真实潜艇的机动运动并通过音响放大器32发出己方潜艇的特征音响，引开敌方探测追踪，而潜艇则可金蝉脱壳摆脱跟踪。若敌方发射声导+尾流反潜鱼雷或反潜火箭，拟音潜艇作为饵靶吸引攻击武器，有利于我方潜艇的生存及反击。

主控单元1内置32位中央处理器，各执行单元，如：上述的运动导航系统、声纹系统等，其内部可采用8位或16位单片机。

另外，在战前及平时，于敌方演习区域可提前布放一定数量的拟音潜艇，静默接收敌方航母、水面和水下舰艇的声纹资料，记录于声纹存储器31中，回收后分析敌方航母、舰艇和潜艇的声响特征，作战时，以敌方航母、舰艇和潜艇的声纹+尾流作导引，自主攻击炸毁敌方航母、舰艇和潜艇螺的螺旋桨，使之失去机动能力。

拟音潜艇可通过母艇的鱼雷发射管发射，外形可视需要可采用仿生鱼形或模拟岩石质感，使用非金属新材料以加强潜伏的隐蔽性及攻击的突然性。

上述运动导航系统2包括北斗导航模块21、传感模块23以及运动执行模块22，所述北斗导航模块21可接受卫星信号用于确定拟音潜艇当前所在位置，所述主控单元1根据传感模块23的感应信号控制运动执行模块22，用于调整拟音潜艇的运动轨迹。其工作原理如下：通过中继浮标将卫星信号传递给北斗导航模块21，用于确定拟音潜艇当前所在位置，而传感模块23与运动执行模块22配合可实现拟音潜艇的运动导向，传感模块23包括压力传感器231和磁场方向传感器232，运动执行模块22包括设于艇体8两侧的水平鳍221和垂直尾鳍222，主控单元1根据压力传感器231的感应信号控制水平鳍221的转动角度，从而控制拟音潜艇的下潜深度，主控单元1根据磁场方向传感器232的感应信号控制垂直尾鳍222转动角度，从而控制拟音潜艇的前进方向。

左右两侧水平鳍221通过角度调节，在前进时可使拟音潜艇升高或下降，通过压力传感器231和主控单元1运算控制拟音潜艇的下潜深度。水平鳍221可收缩于艇体8两侧便以储藏和通过鱼雷管发射。垂直尾鳍222与水平鳍221一样可收缩展开，通过磁场方向传感器232和主控单元1运算控制垂直尾鳍222角度以改变前进方向。

拟音潜艇的动力系统4包括推进器41和为拟音潜艇供电的蓄电池42，推进器41为螺旋桨推进器或者是泵喷射推进器，通过蓄电池42供电。

由于作战需要，在一作战区域内可分布较多数量的拟音潜艇，为便于控制拟音潜艇应具有各自的身份代码，本实施例中，主控单元1上还连接有身份识别模块5和无线信号接收模块6，身份识别模块5可识别并执行无线信号接收模块6接收的无线信号。身份识别模块5只接受与自身身份代码对应的无线信号，且每条无线信号的第一位代码为类型指令，后几位是身份代码，拟音潜艇只接受并执行自身身份代码对应指令。拟音潜艇在接受无线信号后，可运动至指定位置定点潜伏。

主控单元1内置有时钟模块11，作战前处于休眠潜伏状态，保存能源；作战时，通过主控单元1唤醒拟音潜艇，也可以通过运动导航系统2接受中继浮标传递的卫星指令来唤醒。

主控单元1上还连接有自毁装置7，用于攻击敌螺旋桨或自毁。主控单元1根据传感模块23的感应信号控制自毁装置7，敌方如试图捕获或拆解拟音潜艇即启动自毁装置7。自毁装置7内置有高爆炸药，引信受主控单元1控制：当压力传感器231确定艇体8处于水面或螺旋桨推进器空载（推进电机空载电流远小于正常电流，表明脱离水面），主控单元1即启动引信引爆自毁装置7。当然，我方在回收时则可以通过发射回收无线密码，拟音潜艇接受该指令，主控单元1闭锁自毁指令输出，解除自毁装置7。

此外，拟音潜艇还可通过自毁装置7，以敌方航母、舰艇和潜艇的声纹+尾流作导引，自主攻击炸毁敌方航母、舰艇和潜艇螺的螺旋桨，使之失去机动能力。面对敌方防护力量，可以凭数量优势加上己方其他攻击手段达到目的；即使敌方航母的护航潜艇想阻止我方拟音潜艇攻击，面对几十上百的拟音艇潜艇集群也是无力回天，何况其自身也难逃攻击厄运。在敌方航母舰载机作战半径之外摧毁航母螺旋桨，相当于废了其舰载机的攻击力。

除此之外，通过提前潜伏众多拟音潜艇，需要时由运动导航系统2激活，可攻击敌方货船等给养船队，削弱敌方战力及后续攻击力。

特别是，在敌方舰载机航程以外布置众多拟音潜艇，可完全阻断敌航母、舰艇和潜艇前行，使敌舰载机无法发挥作用，在特定作战区域内形成我方绝对优势，从而确保赢得战争。

本实施例的拟音潜艇除了母艇发射外，还可以通过飞机、舰船等运载工具进行投放和回收。

对比母艇的造价，本实施例拟音潜艇的造价要低的多，况且为作战需要，拟音潜艇可以实现无人作战，可以大大降低我方的人员损伤，无人拟音潜艇是一种新型的智能化隐形作战平台，可以远程控制，长期潜伏和自动航行、机动能力强，可执行战术进攻、战术防御任务，实现战略目标。

通过上述施例，本发明的目的已经被完全有效的达到了。熟悉该项技术的人士会明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (8)

1.一种拟音潜艇，其特征在于：包括艇体和设于艇体内的主控单元，所述主控单元上连接有运动导航系统、动力系统以及声纹系统，所述声纹系统包括声纹存储器和音响放大器，所述声纹存储器用于存储母艇运动状态的特征声纹，所述音响放大器用于发送特征声纹。

2.如权利要求1所述的一种拟音潜艇，其特征在于：所述运动导航系统包括北斗导航模块、传感模块以及运动执行模块，所述北斗导航模块可接受卫星信号用于确定拟音潜艇当前所在位置，所述主控单元根据传感模块的感应信号控制运动执行模块，用于调整拟音潜艇的运动轨迹。

3.如权利要求2所述的一种拟音潜艇，其特征在于：所述传感模块包括压力传感器，所述运动执行模块包括设于艇体两侧的水平鳍，主控单元根据压力传感器的感应信号控制水平鳍的转动角度，从而控制拟音潜艇的下潜深度。

4.如权利要求2所述的一种拟音潜艇，其特征在于：所述传感模块包括磁场方向传感器，所述运动执行模块包括垂直尾鳍，主控单元根据磁场方向传感器的感应信号控制垂直尾鳍转动角度，从而控制拟音潜艇的前进方向。

5.如权利要求1所述的一种拟音潜艇，其特征在于：所述动力系统包括推进器和为拟音潜艇供电的蓄电池。

6.如权利要求1所述的一种拟音潜艇，其特征在于：所述主控单元上还连接有身份识别模块和无线信号接收模块，所述身份识别模块可识别并执行无线信号接收模块接收的无线信号。

7.如权利要求1所述的一种拟音潜艇，其特征在于：所述主控单元上还连接自毁装置，主控单元根据传感模块的感应信号控制自毁装置。

8.如权利要求1所述的一种拟音潜艇，其特征在于：所述主控单元内置有时钟模块，所述主控单元控制时钟模块；或者所述主控单元内置有时钟模块，所述运动导航系统控制时钟模块。