CN105549117B - 一种沉底水雷打捞与拆卸预警装置 - Google Patents

一种沉底水雷打捞与拆卸预警装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种沉底水雷打捞与拆卸预警装置，适用于坐底姿态稳定的沉底水雷，该装置包括如下设备：电源管理器为姿态传感器和信号处理器提供稳压电源，电源管理器同时依据信号处理器给出控制信号为光敏电阻、红外探测器和无线电探测器提供稳压电源；姿态传感器给出与雷体方位角、俯仰角和横滚角有关的电信号A；光敏电阻给出与可见光照强度有关的电阻值信号B；红外探测器给出与红外辐射强度有关的电信号C；无线电波探测器给出与无线电波强度有关的电信号D；信号处理器根据采集A判断是否需要输出供电控制信号，然后采集信号B、C和D，进行信息融合处理后给出水雷是否被打捞被拆卸的判决结果。该装置功耗低、检测性能可靠。

Description

一种沉底水雷打捞与拆卸预警装置
技术领域
本发明涉及水雷兵器安全保密技术领域，尤其涉及一种沉底水雷打捞与拆卸预警装置。
背景技术
水雷兵器布放后在水下长时间服役工作，一旦被敌方打捞并拆卸则可能造成严重的泄密，重要部件、参数及软件等都有可能被敌方获取，从而使同型水雷失去未来的可靠战力，因此防止其被敌方打捞拆卸是一项重要使命任务。
常规的沉底水雷防拆保密装置一般采用机械压簧机构，只有当特定的部件被拆除时，压簧机构才能动作。这种防拆保密装置过分依赖于水雷的拆卸方式，只有当水雷被打捞出水并针对特定部件拆除时才能起到作用，并不具备防止敌方打捞的能力；而且若敌方没有针对特定部件拆除，而是采取切割等其它方式拆除水雷，则防拆保密装置完全不能发挥作用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种沉底水雷打捞与拆卸预警装置，能够满足沉底水雷布放后防打捞防拆保密要求，其功耗低、检测性能可靠。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种沉底水雷打捞与拆卸预警装置，适用于坐底姿态稳定的沉底水雷，该装置包括姿态传感器、光敏电阻、红外探测器、无线电波探测器、信号处理器和电源管理器；其中，姿态传感器、光敏电阻、红外探测器、无线电波探测器分别与信号处理器连接，电源管理器为姿态传感器和信号处理器提供稳压电源，电源管理器同时依据信号处理器给出控制信号为光敏电阻、红外探测器和无线电探测器提供稳压电源。
姿态传感器用于检测沉底水雷的雷体姿态，给出与雷体方位角、俯仰角和横滚角有关的电信号A。
光敏电阻用于检测可见光，给出与可见光照强度有关的电阻值信号B。
红外探测器用于检测红外辐射信号，给出与红外辐射强度有关的电信号C。
无线电波探测器用于检测无线电波信号，给出与无线电波强度有关的电信号D。
信号处理器根据采集信号A判断是否需要输出控制信号，来控制光敏电阻、红外探测器和无线电探测器的供电，并采集信号B、C和D，进行信息融合处理后给出水雷是否被打捞被拆卸的判决结果。
进一步地，信号处理器的具体工作工程为：
步骤一：信号处理器采集信号A并实时计算当前时刻t与上一时刻信号A中各角度的变化率，若雷体方位角、俯仰角、横滚角中任一角度的变化率超过设定的角度门限ε1，则向电源管理器发出光敏电阻、红外探测器、无线电波探测器的通电控制信号，则电源管理器为光敏电阻、红外探测器、无线电波探测器提供供电电源；
步骤二：信号处理器同步采集信号A、B、C和D，若满足以下条件之一则输出水雷被打捞或被拆卸的判决结果：
条件一：姿态角度变化率超过门限ε1的累计持续时间大于时间门限T1，门限T1预先设定；
条件二：可见光强度大于可见光门限ε2；
条件三：红外辐射强度大于红外门限ε3；
条件四：无线电波强度大于无线门限ε4；
步骤三：若姿态角变化率小于门限ε1的累计持续时间大于60s，且当前时刻之间的姿态角度变化率超过门限ε1的累计持续时间不大于10s，则信号处理器发出断电控制信号给电源管理器，给光敏电阻、红外探测器、无线电波探测器断电，返回步骤一。
若雷体姿态角度变化率小于门限ε1的累计持续时间大于60s，且当前时刻之前的雷体姿态角度变化率超过门限ε1的累计持续时间大于10s，则返回步骤二，直至检测时间大于门限T2后，装置给光敏电阻、红外探测器、无线电波探测器断电，返回步骤一，所有参数清零，装置重新开始采集并检测雷体姿态信号。
有益效果：
1、传统的沉底水雷布放后在水下具有相对稳定的姿态，在一定深度的水下、雷体的密闭空间内，不存在可见光、红外辐射、无线电波信号等，本发明利用沉底水雷的以上特点，通过感知雷体姿态变化判断水雷是否被人为打捞，通过感知是否存在强光、强红外辐射或强无线电信号等判断水雷是否被打捞出水和被拆卸。该装置具有自主工作、智能化判决的能力，在水雷被打捞或被拆卸的过程中都可能触发水雷自毁，从而有效实现沉底水雷防打捞防拆保密功能。
2、本发明中的姿态传感器、光敏电阻、红外探测器、无线电波探测器中仅有姿态传感器是长时间通电工作的，而姿态传感器一般功耗很低，需要的能源较少。当检测到雷体姿态变化时该装置才给功耗相对较高的其它传感器通电，持续检测到一定时间后如果没有发现异常即断电，从而有效减少能源，并避免因水流或地形原因引起的雷体短时间的小幅晃动，提高该装置检测可靠性。
附图说明
图1是本发明的结构示意框图；
图2是本发明的信息融合处理流程框图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
如图1所示一种沉底水雷防打捞防拆保密装置，适用于坐底姿态稳定的沉底水雷，该装置包括姿态传感器、光敏电阻、红外探测器、无线电波探测器、信号处理器和电源管理器；其中，姿态传感器、光敏电阻、红外探测器、无线电波探测器分别与信号处理器连接，电源管理器为姿态传感器、光敏电阻、红外探测器、无线电探测器和信号处理器提供稳压电源。
姿态传感器用于检测沉底水雷的雷体姿态，给出与雷体方位角、俯仰角和横滚角有关的电信号A。
光敏电阻用于检测可见光，给出与可见光照强度有关的电阻值信号B；
红外探测器用于检测红外辐射信号，给出与红外辐射强度有关的电信号C。
无线电波探测器用于检测无线电波信号，给出与无线电波强度有关的电信号D。
信号处理器采集信号A、B、C和D进行信息融合处理后给出水雷是否被打捞被拆卸的判决结果。
本实施例中，信号处理器由电源管理器持续提供供电电源，同时信号处理器发出通电控制信号给电源管理器，以对光敏电阻、红外探测器和无线电波探测器进行通电控制；
信息融合处理的具体步骤如下：
步骤一：信号处理器采集信号A并实时计算当前时刻t与上一时刻信号A中各角度的变化率，若雷体方位角、俯仰角、横滚角中任一角度的变化率超过设定的角度门限ε1，则向电源管理器发出光敏电阻、红外探测器、无线电波探测器的通电控制信号，则电源管理器为光敏电阻、红外探测器、无线电波探测器提供供电电源。
步骤二：信号处理器同步采集信号A、B、C和D，若满足以下条件之一则输出水雷被打捞或被拆卸的判决结果：
条件一：姿态角度变化率超过门限ε1的累计持续时间大于时间门限T1，门限T1预先设定；
条件二：可见光强度大于可见光门限ε2；
条件三：红外辐射强度大于红外门限ε3；
条件四：无线电波强度大于无线门限ε4；
步骤三：若姿态角变化率小于门限ε1的累计持续时间大于60s，且当前时刻之间的姿态角度变化率超过门限ε1的累计持续时间不大于10s，则信号处理器发出断电控制信号给电源管理器，给光敏电阻、红外探测器、无线电波探测器断电，返回步骤一；
若雷体姿态角度变化率小于门限ε1的累计持续时间大于60s，且当前时刻之前的雷体姿态角度变化率超过门限ε1的累计持续时间大于10s，则返回步骤二，直至检测时间大于门限T2后，装置给光敏电阻、红外探测器、无线电波探测器断电，返回步骤一，所有参数清零，装置重新开始采集并检测雷体姿态信号。
综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种沉底水雷打捞与拆卸预警装置，适用于坐底姿态稳定的沉底水雷，其特征在于：该装置包括姿态传感器、光敏电阻、红外探测器、无线电波探测器、信号处理器和电源管理器；其中，姿态传感器、光敏电阻、红外探测器、无线电波探测器分别与信号处理器连接，电源管理器为姿态传感器和信号处理器提供稳压电源，电源管理器同时依据信号处理器给出控制信号为光敏电阻、红外探测器和无线电探测器提供稳压电源；
所述姿态传感器用于检测沉底水雷的雷体姿态，给出与雷体方位角、俯仰角和横滚角有关的电信号A；
所述光敏电阻用于检测可见光，给出与可见光光照强度有关的电阻值信号B；
所述红外探测器用于检测红外辐射信号，给出与红外辐射强度有关的电信号C；
所述无线电波探测器用于检测无线电波信号，给出与无线电波强度有关的电信号D；
所述信号处理器根据采集信号A判断是否需要输出控制信号，来控制光敏电阻、红外探测器和无线电探测器的供电，并采集信号B、C和D，进行信息融合处理后给出沉底水雷是否被打捞被拆卸的判决结果。
2.如权利要求1所述的一种沉底水雷打捞与拆卸预警装置，其特征在于，所述信号处理器的具体工作过程为：
步骤一：信号处理器采集信号A并实时计算当前时刻t与上一时刻信号A中各角度的变化率，若雷体方位角、俯仰角、横滚角中任一角度的变化率超过设定的角度门限ε1，则向电源管理器发出光敏电阻、红外探测器、无线电波探测器的通电控制信号，则电源管理器为光敏电阻、红外探测器、无线电波探测器提供稳压电源；
步骤二：信号处理器同步采集信号A、B、C和D，若满足以下条件之一则输出沉底水雷被打捞或被拆卸的判决结果：
条件一：姿态角中任一角度的变化率超过角度门限ε1的累计持续时间大于时间门限T1，时间门限T1预先设定；
条件二：可见光强度大于可见光门限ε2；
条件三：红外辐射强度大于红外门限ε3；
条件四：无线电波强度大于无线门限ε4；
步骤三：若姿态角中任一角度的变化率小于角度门限ε1的累计持续时间大于60s，且当前时刻之前的姿态角中任一角度的变化率超过角度门限ε1的累计持续时间不大于10s，则信号处理器发出断电控制信号给电源管理器，给光敏电阻、红外探测器、无线电波探测器断电，返回步骤一；
若姿态角中任一角度的变化率小于角度门限ε1的累计持续时间大于60s，且当前时刻之前的姿态角中任一角度的变化率超过角度门限ε1的累计持续时间大于10s，则返回步骤二，直至检测时间大于门限T2后，装置给光敏电阻、红外探测器、无线电波探测器断电，返回步骤一，所有参数清零，装置重新开始采集并检测雷体姿态信号。
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