CN110992765A - 一种空投自航式目标模拟器 - Google Patents

Abstract

本发明的一种空投自航式目标模拟器包括由前至后依次设置的声源舱、控制舱、动力舱和伞舱，声源舱、控制舱、动力舱和伞舱之间通过机械螺钉固定，声源舱、控制舱、动力舱和伞舱之间通过O型密封圈径向密封，声源舱、控制舱、动力舱和伞舱的湿端与干端的电缆通过穿线螺丝连接。该模拟器具有具有体积小、成本低、使用简单的优点。

Description

一种空投自航式目标模拟器

技术领域

本发明涉及一种空投自航式目标模拟器，属于移动式声源装置技术领域。

背景技术

训练是培养和提高作战能力的关键一环，在当前大量新型高技术装备列装的情况下，如果操作员、维修人员、指挥员以及技术保障人员没有在装备使用方面得到适当的训练或者对使用方案、方法没有深入了解，那么这种由先进技术装备带来的作战能力优势将会由于不当使用而丧失。此类训练可在现实世界和虚拟世界综合采用实兵训练、实战训练、模拟训练、演习训练等多种方式进行以使战士能熟练使用装备，让先进的装备性能得到最大程度的发挥。

随着我国反潜技术的发展，探潜装备的增加，海上针对探潜的训练任务也日趋增加，但受限于我国潜艇噪声等级、数量、安全、费用等因素的影响，难以在每次训练中均出动实艇作为目标艇进行训练，因此需要一种能够满足海上反潜训练任务要求的一次性使用训练装备。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提出一种空投自航式目标模拟器，其具有体积小、成本低、使用简单的优点。

为实现上述目的，本发明的一种空投自航式目标模拟器，包括由前至后依次设置的声源舱、控制舱、动力舱和伞舱，声源舱、控制舱、动力舱和伞舱之间通过机械螺钉固定，声源舱、控制舱、动力舱和伞舱之间通过O型密封圈径向密封，声源舱、控制舱、动力舱和伞舱的湿端与干端的电缆通过穿线螺丝连接。

进一步地，控制舱包括控制壳体，控制舱为水密舱段，控制壳体内设有控制部件，控制部件上连接有电池部件、无线通讯装置和定位组件，控制壳体的外部设有和控制部件连接的装定接口。

进一步地，控制部件包括控制电路板，控制电路板包括DSP微处理器和信号隔离接口电路。

进一步地，定位组件包括惯性测量装置、罗盘、深度传感器和卫星定位通讯天线，控制电路板通过射频口与卫星定位通讯天线连接，控制电路板通过RS422串口分别与深度传感器、惯性测量装置连接。

进一步地，声源舱包括声源壳体，声源壳体内设有低频声源和海水电池，低频声源采用动圈式发射换能器，海水电池与控制部件连接。

进一步地，动力舱包括动力壳体，动力壳体内设有主推螺旋桨、辅推桨和无线通讯天线，辅推桨包括正交布置的俯仰螺旋桨和航向螺旋桨，无线通讯天线通过水溶性材料固定在辅推桨的电机开口处，无线通讯天线与无线通讯装置连接，控制电路板通过PWM口分别与主推螺旋桨、俯仰螺旋桨和航向螺旋桨连接。

进一步地，伞舱包括伞舱壳体，伞舱壳体上设有可分离连接的伞舱盖，伞舱盖上设有风翼，伞舱壳体内设有减速伞、伞环和切伞部件，伞舱盖内设有用于容纳减速伞的伞包，控制电路板通过I/O端口与切伞部件连接。

进一步地，控制电路板通过RS422串口与无线通讯装置连接。

本发明的一种空投自航式目标模拟器能够模拟安静型潜艇在水下低速航行时所产生的噪声，并且具有工作时间长、航行深度可变、航行速度可调和航行轨迹可控的优点。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描写和阐述。

图1是本发明首选实施方式的一种空投自航式目标模拟器整体的结构示意图；

图2是本发明首选实施方式的一种空投自航式目标模拟器各舱段的结构框图；

图3是是本发明首选实施方式的一种空投自航式目标模拟器中控制电路板的接口图；

图4是本发明首选实施方式的一种空投自航式目标模拟器的工作示意图。

附图标记：1、声源舱；2、控制舱；3、动力舱；4、伞舱。

具体实施方式

下面将结合附图、通过对本发明的优选实施方式的描述，更加清楚、完整地阐述本发明的技术方案。

如图1所示，本发明首选实施方式的一种空投自航式目标模拟器，包括由前至后依次设置的声源舱1、控制舱2、动力舱3和伞舱4。各舱段之间通过机械螺钉固定，各舱段之间通过O型密封圈径向密封，各舱段的湿端与干端的电缆通过穿线螺丝连接，从而避免水密舱段和非水密舱段之间漏水。

如图2和图3所示，控制舱2包括控制壳体，控制舱为水密舱段，控制壳体内设有控制部件，控制部件包括控制电路板，控制电路板包括DSP微处理器和信号隔离接口电路。控制部件上连接有电池部件、无线通讯装置和定位组件。控制电路板通过RS422串口与无线通讯装置连接，电池部件采用定制锂电池。控制壳体的外部设有和控制部件连接的装定接口，具有充电及电路检测功能，能够通过装定接口进行参数装定，并进行目标模拟器系统状态自检。

如图2和图3所示，定位组件包括惯性测量装置、罗盘、深度传感器和卫星定位通讯天线，控制电路板通过射频口与卫星定位通讯天线连接，控制电路板通过RS422串口分别与深度传感器、惯性测量装置连接。

如图2和图3所示，声源舱1包括声源壳体，声源壳体内设有低频声源和海水电池，海水电池与控制部件连接，海水电池在目标模拟器入水后激活，提供电源给控制电路板，控制电路板接通电池部件，给控制部件、定位组件、无线通讯装置和动力舱供电。低频声源根据预先装定好的信号频率和声源级来模拟噪声信号。低频声源采用动圈式发射换能器，与压电式低频发射换能器相比具有直径小、散热好、工作频率低的优点。

如图2和图3所示，动力舱3包括动力壳体，动力壳体内设有主推螺旋桨、辅推桨和无线通讯天线，辅推桨包括正交布置的俯仰螺旋桨和航向螺旋桨，控制电路板通过PWM口分别与主推螺旋桨、俯仰螺旋桨和航向螺旋桨连接。主推螺旋桨提供目标模拟器的航行主动力，俯仰螺旋桨提供目标模拟器的俯仰动力，航向螺旋桨提供偏航动力。三者配合能够根据装定参数形成控制指令控制目标模拟器的姿态、深度与航向调整。当目标模拟器电池部件消耗完或在完成任务后由控制部件切断主推螺旋桨电源后，目标模拟器由于自身负浮下作用，自沉至海底。

如图2和图3所示，无线通讯天线通过水溶性材料固定在辅推桨的电机开口处，无线通讯天线与无线通讯装置连接，目标模拟器入水后，水溶性材料溶解，无线通讯天线弹出。目标模拟器在完成目标噪声模拟后，需上浮至水面将自身位置及相关信息通过无线通讯天线上传至临近的飞机或舰艇，用于评估反潜训练的效果。

如图2和图3所示，伞舱4包括伞舱壳体，伞舱壳体上设有可分离连接的伞舱盖，伞舱盖上设有风翼，伞舱壳体内设有减速伞、伞环和切伞部件，伞舱盖内设有用于容纳减速伞的伞包，控制电路板通过I/O端口与切伞部件连接。伞舱4用于稳定模拟器在空中段的轨迹，控制其稳定下降，并减小入水速度，防止入水时敏感仪器部件损坏。

如图4所示，目标模拟器从空中投放后，在气流的作用下掀起风翼同时实现伞舱盖的抛离，伞舱盖连同紧固其上的伞包与伞舱壳体分离，拉动包装在伞包中的减速伞，减速伞拉直充气胀满，对目标模拟器进行减速，伞包与伞舱壳体分离后，空中减速任务完成。目标模拟器稳定下降入水，带伞悬挂，海水电池激活，控制电路板上电工作，切伞部件工作，断开与减速伞的机械连接，减速伞在水流与目标模拟器负浮力作用下完成分离。

具体实施过程：如图4所示，首先装定目标模拟器工作参数，然后将目标模拟器装入发射管，由飞机投放目标模拟器，目标模拟器在下落过程中打开减速伞，空中降落减速，控制目标模拟器的下降速度。当目标模拟器入水后，海水电池激活，目标模拟器上电、抛伞，无线通讯天线弹出。目标模拟器动力系统启动，调整速度与深度至设定参数，并保持按设定参数航行，同时发射模拟噪声信号，进行反潜模拟训练。当设定时间完成，目标模拟器上浮至水面发送当前位置及工作状态信息，任务完成后自沉。

本发明首选实施方式的一种空投自航式目标模拟器用于模拟安静型潜艇在水下低速航行时产生的噪声，提供一种具有工作时间长、航行深度可变、航行速度可调，航行轨迹可控等特点的装置，在其上浮至水面时，可采用BD/GPS确定自身位置并通过短波电台发送至一定范围内的飞机或舰艇。

上述具体实施方式仅仅对本发明的优选实施方式进行描述，而并非对本发明的保护范围进行限定。在不脱离本发明设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本发明所提供的文字描述、附图对本发明的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本发明的保护范畴。本发明的保护范围由权利要求确定。

Claims (8)

1.一种空投自航式目标模拟器，其特征在于，包括由前至后依次设置的声源舱、控制舱、动力舱和伞舱，所述声源舱、控制舱、动力舱和伞舱之间通过机械螺钉固定，所述声源舱、控制舱、动力舱和伞舱之间通过O型密封圈径向密封，所述声源舱、控制舱、动力舱和伞舱的湿端与干端的电缆通过穿线螺丝连接。

2.如权利要求1所述的一种空投自航式目标模拟器，其特征在于，所述控制舱包括控制壳体，所述控制舱为水密舱段，所述控制壳体内设有控制部件，所述控制部件上连接有电池部件、无线通讯装置和定位组件，所述控制壳体的外部设有和控制部件连接的装定接口。

3.如权利要求2所述的一种空投自航式目标模拟器，其特征在于，所述控制部件包括控制电路板，所述控制电路板包括DSP微处理器和信号隔离接口电路。

4.如权利要求3所述的一种空投自航式目标模拟器，其特征在于，所述定位组件包括惯性测量装置、罗盘、深度传感器和卫星定位通讯天线，所述控制电路板通过射频口与卫星定位通讯天线连接，所述控制电路板通过RS422串口分别与深度传感器、惯性测量装置连接。

5.如权利要求2所述的一种空投自航式目标模拟器，其特征在于，所述声源舱包括声源壳体，所述声源壳体内设有低频声源和海水电池，所述低频声源采用动圈式发射换能器，所述海水电池与控制部件连接。

6.如权利要求3所述的一种空投自航式目标模拟器，其特征在于，所述动力舱包括动力壳体，所述动力壳体内设有主推螺旋桨、辅推桨和无线通讯天线，所述辅推桨包括正交布置的俯仰螺旋桨和航向螺旋桨，所述无线通讯天线通过水溶性材料固定在辅推桨的电机开口处，所述无线通讯天线与无线通讯装置连接，所述控制电路板通过PWM口分别与主推螺旋桨、俯仰螺旋桨和航向螺旋桨连接。

7.如权利要求3所述的一种空投自航式目标模拟器，其特征在于，所述伞舱包括伞舱壳体，所述伞舱壳体上设有可分离连接的伞舱盖，所述伞舱盖上设有风翼，所述伞舱壳体内设有减速伞、伞环和切伞部件，所述伞舱盖内设有用于容纳减速伞的伞包，所述控制电路板通过I/O端口与切伞部件连接。

8.如权利要求3所述的一种空投自航式目标模拟器，其特征在于，所述控制电路板通过RS422串口与无线通讯装置连接。

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