CN117566064A - 一种基于l型线列阵的深海声学探测系统及其布放方法 - Google Patents

一种基于l型线列阵的深海声学探测系统及其布放方法 Download PDF

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郝运博
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Abstract

本发明涉及一种基于L型线列阵的深海声学探测系统及其布放方法，包括浮体、拖缆、浮漂、铅坠、拖体、水平线列阵和垂直线列阵；其中，浮体用于漂浮在海面，浮体内部设有防水电子舱和防水电池舱；浮体包括浮体主体、数传天线和浮体尾翼，浮体主体呈流线型，浮体尾翼呈现倒T型，浮体尾翼由浮体垂直尾翼和浮体水平尾翼组成；拖缆用于连接浮体和拖体，拖缆的两端为拖缆拖头，拖缆拖头分别连接在浮体下方和拖体上方，拖缆首段安装有浮漂，拖缆尾端安装有铅坠。本发明将两条大尺度的线列阵布放在深海近底层，组成夹角接近90度的“L”型阵列，在进行水声信号实时采集，长距离传输与无线发射的同时，实现一缆双阵探测系统从海底到海面的高可靠性系留。

Description

一种基于L型线列阵的深海声学探测系统及其布放方法
技术领域：
本发明属于水声探测技术领域，具体涉及一种基于L型线列阵的深海声学探测系统及其布放方法。
背景技术：
随着水声行业对深海可靠声路径探测技术的研究和试验，验证了深海声纳节点可放置在公海深度极深的位置上，实现垂直方向上大范围海域内对潜艇进行仰视探测的可行性。
水听器线列阵是一种常见的水声探测阵列，垂直线列阵通过垂直线列阵潜/浮标的形式布放在预定海域，通过潜/浮标锚块、缆绳、浮体、卸扣等部件可将水听器线列阵布放在预定深度的深水中，线列阵在底部锚系与顶部浮力作用下呈近乎垂直姿态，回收时释放器抛弃锚块，线列阵随着浮体自行上浮到海面实现回收。水平线列阵可通过试验船上的绞车拖曳系统直接进行拖曳，也可连接在专门的拖体尾部定深拖曳；还可以连接在潜艇/无人潜航器上进行拖曳，这几种拖曳方式可使线列阵在水中呈单一的水平线列阵型或者倾斜阵列。
将水平线列阵与垂直线列阵组合起来形成L型线列阵，允许多个空间节点协同工作，实现更大范围的潜艇探测和跟踪，目前缺乏相关系统级探测装备及其布放、系留、回收方法。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是，提供一种基于L型线列阵的深海声学探测系统及其布放方法，该系统将两条大尺度的线列阵布放在深海近底层，组成夹角接近90度的“L”型阵列，在进行水声信号实时采集，长距离传输与无线发射的同时，实现一缆双阵探测系统从海底到海面的高可靠性系留，填补了深海近底层仰视探测相关装备的空白。
本发明的技术解决方案是，提供一种基于L型线列阵的深海声学探测系统,包括浮体、拖缆、浮漂、铅坠、拖体、水平线列阵和垂直线列阵；其中，
浮体用于漂浮在海面，浮体内部设有防水电子舱和防水电池舱；浮体包括浮体主体、数传天线和浮体尾翼，浮体主体呈流线型，浮体尾翼呈现倒T型，浮体尾翼由浮体垂直尾翼和浮体水平尾翼组成，其中，浮体水平尾翼位于浮体的最底部，浮体垂直尾翼由浮体水平尾翼延伸至浮体主体以上，并高出水线一段距离，浮体可以在海面风和表面流的作用下，头部始终指向来流方向，并且随风流周期性的转动；防水电子舱内有光电转换模块、数传电台，可以将拖缆数传上来的光信号转换为电信号经数传天线发射出去；
拖缆用于连接浮体和拖体，拖缆的两端为拖缆拖头，拖缆拖头分别连接在浮体下方和拖体上方，拖缆首段安装有若干个浮漂，拖缆尾端安装有若干个铅坠；
浮漂距离浮体距离为300～500米，浮漂由耐压浮力材料构成；
铅坠用于让拖缆末段部分平躺在海底，铅坠距离拖体的距离大于线列阵的长度；
拖体用于布放在海底，拖体为扁平流线体，外形光顺连续，在海水中及触底拖曳时，始终保持抬艏状态且不会倾覆；拖体包括拖曳框、斜尾翼、水平尾翼、水平线列阵和垂直线列阵，拖体内设有耐压电子舱、耐压电池舱，深度与姿态传感器舱；斜尾翼为V型尾翼，水平尾翼采用固定式水平尾翼结合可调整翼进行布局；防水电子舱内有光电转换模块、数传电台，可以将拖缆数传上来的光信号转换为电信号经数传天线发射出去；
水平线列阵具有微重力，水平线列阵首端通过可承力的水平线列阵拖头与拖体尾部连接，尾端附加阻力模块，保证其在水中拖曳时向后下方倾斜，沿着海底拖曳时向后方拉直；垂直线列阵具有微正浮力，垂直线列阵下端通过可承力的垂直线列阵拖头与拖体上部连接，上端附加浮力模块，保证其在水中拖曳时向后上方拉直，在海底系留时回复垂直状态；水平线列阵和垂直线列阵中分别设有水听器，以及均布若干姿态传感器和深度传感器，其中，水听器、姿态传感器和深度传感器的电信号在拖体内，先由耐压电子舱内的电光转换模块先转换为光信号，而后通过拖缆传递至浮体，由数传电台的数传天线发射出去，母船接收。
该系统结合母船上的绞车、布放推车、布放架等设备，可以在深海海底实现基于L型线列阵的深海声学探测系统的布放、系留值班和回收。
其中，拖缆由光纤、光纤保护层、凯夫拉层、聚氨酯水密层构成，具有水密、承力以及光信号传导功能，拖缆两端为承力拖头。
作为优选，拖曳框设于拖体顶部，拖曳框前端连接拖缆拖头，拖曳框后端连接垂直线列阵拖头，拖体尾部连接水平线列阵拖头。
作为优选，拖曳框突出拖体设置，而后安装光缆下拖头。
作为优选，浮漂和铅坠均为椭球形，分别由两瓣耐压浮力材料和铅构成。
作为优选，还包括布放设备，布放设备包括母船、拖缆绞车，线列阵绞车、A型吊架、布放架和布放推车，其中在布放过程中，姿态传感器、深度传感器及水听器的电信号在拖体内，先由耐压电子舱内的电光转换模块先转换为光信号，而后通过拖缆传递至拖缆绞车，由拖缆绞车内电光转换模块转换成电信号，母船实施显示布放姿态及深度数据。
作为优选，支布放架焊接在母船船尾，拖缆绞车焊接在母船后甲板上并正对布放架位置，线列阵绞车放置在拖缆绞车旁、浮体放置于A型吊架下，拖体放置布放架下的布放推车上。
作为优选，布放架顶部设有布放滑轮，辅助拖缆释放；其两侧有方便人员操作的布放走廊，中间设置两条用于布放推车来回机动的轨道，轨道末端设有防止布放推车脱轨的限位板，拖缆绞车中间设有可前后移位的伸缩踏板，方便设备安装；布放走廊两侧还有保护围栏，防止布放人员落水。
拖缆绕过布放滑轮连接至拖体后，拖体沿着布放架上的轨道推至布放架尾部，拖缆收紧，回撤布放车，释放拖缆，拖体入水。
作为优选，布放过程中先释放水平线列阵，再释放垂直线列阵，而后将水平线列阵及垂直线列连接至拖体上，逐步释放拖缆。释放缆长大于线列阵长度时，停船，动力定位，安装铅坠；拖缆还剩300～500米左右时，停船，动力定位，安装浮漂。
进一步的，水平线列阵和垂直线列阵先用四爪绳卸力，然后连接至拖体上后，再解开四爪绳。
本发明还提供一种基于上述基于L型线列阵的深海声学探测系统的布放方法，包括以下步骤，
步骤1，母船到达预先规划好的布放地点，船头顶风顶浪，以低于2节的航速沿直线航行；
步骤2，从线列阵绞车上向海里释放水平线列阵，先释放水平线列阵尾部，释放过程中随时调整航速和释放速度，保持水平线列阵列不打结，水平线列阵列快释放完时，停船，开启动力定位，用卸力绳绑住水平线列阵首部卸力接口，将水平线列阵拖头与拖体尾部接口对接；
步骤3，母船继续以低于2节的航速沿原航线航行，从绞车上向海里释放垂直线列阵，先释放尾部，释放过程中随时调整航速和释放速度，保持两条线阵列不打结，垂直线列阵快释放完时，停船，开启动力定位，用卸力绳绑住垂直线列阵首部卸力接口，将垂直线列阵拖头与拖体上方接口对接；
步骤4，保持母船动力定位，拖缆绞车释放拖缆，将拖缆拖头部绕过布放架顶部布放滑轮，连接至拖体上方的拖曳框，打开布放推车的车闸，将布放推车连同其上方拖体沿着布放架上的轨道推至布放架尾部；
步骤5，拖缆绞车回收拖缆，拖体吊起，布放推车回推，布放走廊人员止荡拖体，缓慢释放拖缆，拖体入水；
步骤6，母船以2～3节速度直航，拖缆绞车以1-2m/s速度释放拖缆，观察绞车放缆读数大于线列阵长度时，停船，开启动力定位，每隔0.3-0.8m在拖缆上安装若干个铅坠；
步骤7，母船继续以2～3节速度直航，绞车以1-2m/s速度释放拖缆，当回传的拖体内深度传感器数据小于母船测深仪深度数据100～200米，绞车放缆读数为布放水深1.1-1.3倍时，停止放缆，并稳定航行6-15分钟，记录布放过程中的航迹、坐标、时间；
步骤8，保持航向，母船逐渐阶梯式降速航行，此时拖体和水平线列阵距离海底的距离会逐渐减小，当回传的水平线列阵尾部深度数据近似为海底深度并保持基本不变时，表明水平线列阵尾部触底；
步骤9，继续降低母船速度，当拖体内部姿态传感器的俯仰角变为5°以内，回传拖体深度基本保持不变时，表明拖体触底，水平线列阵也完全触底，此时水平线列阵内各个深度传感器数据也应保持基本不变；
步骤10，保持母船航向与速度不变，继续航行一段距离，当水平线列阵内姿态传感器的各个航向数据保持一致时，表明水平线列阵被拖体拉成一条直线，停船并启动动力定位；此时垂直线列阵会在顶部浮力模块作用下变成近乎竖直，和海底水平线列阵列组成“L“型水听器阵列；
步骤11，以0.5-1.5m/s速度释放拖缆，直至拖缆还剩300～500米左右，停船，开启动力定位，在拖缆上每隔0.3-0.8m安装若干个浮漂后，继续释放拖缆，拖缆块释放完时，将卸力四抓绳编织到拖缆上，栓于布放架；
步骤12，继续释放拖缆，直至拖缆与绞车脱离，将拖缆尾部连接至浮体下端，在浮体起吊绳上串一个脱钩器，用船尾A型吊架将浮体吊起并放入水中；
步骤13，确认浮体天线回传数据正常后，脱钩器释放浮体，确认浮体在水中的姿态及吃水深度正常，母船离开。
回收时绞车收缆的同时，母船沿布放时的记录的航迹线倒着往回走。当拖缆向远处倾斜时，增大母船回倒速度；拖缆向船底方向倾斜时，降低母船速度。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
先由拖缆在海水中拖曳连接在拖体上的水平线列阵和垂直线列阵，根据回传的姿态及压力传感器数据，在拖体和水平线列阵与海底接接触后，继续拖曳，直至水平线列阵被拉直后停止，垂直线列阵在浮力作用下回复竖直状态，将两条大尺度的线列阵布放在深海近底层，组成夹角接近90度的“L”型阵列。该系统在进行水声信号实时采集，长距离传输与无线发射的同时，实现一缆双阵探测系统从海底到海面的高可靠性系留，填补了深海近底层仰视探测相关装备的空白。
附图说明：
图1为本发明的一种基于L型线列阵的深海声学探测系统示意图；
图2为本发明的一种基于L型线列阵的深海声学探测系统布放示意图。
图中：
1-1、浮体；1-2、浮体垂直尾翼；1-3、浮体水平尾翼；1-4、浮体主体；1-5、数传天线；1-6、拖缆；1-7、浮漂；1-8、铅坠；1-9、拖缆拖头；1-10、拖体；1-11、拖曳框；1-12、斜尾翼；1-13、水平尾翼；1-14、水平线列阵；1-15、阻力模块；1-16、水平线列阵拖头；1-17、垂直线列阵；1-18、垂直线列阵拖头；1-19、浮力模块；
2-1、母船；2-2、拖缆绞车；2-3、线列阵绞车；2-4、A型吊架；2-5、布放架；2-6、布放推车；2-7、布放滑轮；2-8、布放走廊；2-9、轨道；2-10、限位板；2-11伸缩踏板；2-12、保护围栏。
具体实施方式：
下面结合附图就具体实施方式对本发明作进一步说明：
参考图1～2，其示出了本发明的一种基于L型线列阵的深海声学探测系统，包括浮体1-1、拖缆1-6、浮漂1-7、铅坠1-8、拖体1-10、水平线列阵1-14和垂直线列阵1-17等。其中，
浮体1-1漂浮于海面，其包括浮体主体1-4、数传天线1-5、浮体垂直尾翼1-2、浮体水平尾翼1-3、防水电子舱和防水电池舱。
其中浮体主体1-4呈流线型，尾翼呈现倒T型，浮体水平尾翼1-3位于浮体位于水下部分的最底部，浮体垂直尾翼1-2由浮体水平尾翼1-3延伸至浮体主体1-4以上，高出水线一段距离。浮体1-1可以在海面风和表面流的作用下，头部始终指向来流方向，并且随风流周期性的转动。
防水电子舱和防水电池舱位于浮体主体1-4内，数传天线1-5位于浮体主体1-4上方，防水电子舱内有光电转换模块、数传电台，可以将拖缆数传上来的光信号转换为电信号经数传天线发射出去。
拖缆1-6两端为拖缆拖头1-9，分别连接在浮体1-1下方和拖体1-10上方，首段安装若干个浮漂1-7，尾端安装若干个铅坠1-8。
本实施例中，拖缆1-6由光纤、光纤保护层、凯夫拉层、聚氨酯水密层构成，具有水密、承力以及光信号传导功能。
浮漂1-7距离浮体距离为300～500米，单个浮漂1-7为椭球形，由两瓣耐压浮力材料构成。作用是抵消水下部分拖缆的重量，方便拖缆拖缆首段部分的回收。
同时，铅坠1-8距离拖体1-10的距离大于线列阵的长度，单个铅坠1-8为椭球形，由两瓣铅块构成，作用是让拖缆1-6末段部分平躺在海底，防止浮体1-1在风流联合作用下而连带拖缆1-6一起围绕拖体1-10旋转，造成拖缆1-6与线列阵互相缠绕。
拖体1-10用于在海底布放，包括拖曳框1-11、斜尾翼1-12、水平尾翼1-13、水平线列阵1-14和垂直线列阵1-17，拖体1-10内有耐压电子舱、耐压电池舱，深度与姿态传感器舱。
拖体1-10整体为扁平流线体，外形光顺连续，低阻，具有水动力小漂角稳定性；通过配重合理布置，具有低重心，在海水中及触底拖曳时，始终保持抬艏状态且不会倾覆。
其中斜尾翼1-12为V型尾翼，既起到平衡拖体横倾和纵倾作用，又可避免与垂直线列阵发生干涉。水平尾翼1-13采用固定式水平尾翼结合可调整翼进行布局，其中一部分为调整由于拖体机加工的不平衡性引起的拖体固定拖曳纵横倾，第二部分为可调整攻角来改变拖体运行时的整体横倾角。
拖曳框1-11突出拖体1-10设置，而后安装光缆下拖头，避免拖头附近拖缆弯折过大，导致其内部光纤折断。
水平线列阵1-14整体具有微重力，首端为可承力的水平线列阵拖头1-16，尾端附加阻力模块1-15，保证其在水中拖曳时向后下方倾斜，沿着海底拖曳时向后方拉直；垂直线列阵1-17具有微正浮力，下端为可承力的垂直线列阵拖头1-18，上端附加浮力模块1-19，保证其在水中拖曳时向后上方拉直，在海底系留时回复垂直状态；水平线列阵1-14和垂直线列阵1-17在布放过程中不会相关干涉缠绕。
拖曳框1-11设于拖体1-10顶部，拖曳框1-11前端连接拖缆拖头1-9，拖曳框1-11后端连接垂直线列阵拖头1-18，拖体1-10尾部连接水平线列阵拖头1-16。这三种拖头都可以前后活动，确保线列阵及拖缆不过大弯折。
水平线列阵1-14和垂直线列阵1-17中除了水听器，还均布若干姿态传感器和深度传感器。
水听器、姿态传感器和深度传感器的电信号在拖体1-10内，先由耐压电子舱内的电光转换模块先转换为光信号，而后通过拖缆1-6传递至浮体1-1，由数传电台的数传天线1-5发射出去，并由母船接收。
如图2所示，深海声学探测系统还包括布放设备，布放设备包括母船2-1、拖缆绞车2-2，线列阵绞车2-3、A型吊架2-4、布放架2-5和布放推车2-6。
布放架2-5焊接在母船2-1的船尾，拖缆绞车2-2焊接在母船后甲板上并正对布放架2-5位置，线列阵绞2-3车放置在拖缆绞车2-2旁，浮体1-1放置于A型吊架2-4下，拖体1-10则放置在布放架2-5下的布放推车2-6上。
布放架2-5顶部有布放滑轮2-7，辅助拖缆1-6释放；两侧有布放走廊2-8以方便人员操作，中间设置两条轨道2-9用于布放推车2-6来回机动；轨道2-9末端有限位板2-10，防止布放推车2-6脱轨；拖缆绞车2-2中间有伸缩踏板2-11，可前后移位，方便设备安装；两侧有保护围栏2-12，防止布放人员落水。
其中在布放过程中，姿态传感器、深度传感器及水听器的电信号在拖体1-10内，先由耐压电子舱内的电光转换模块先转换为光信号，而后通过拖缆1-6传递至拖缆绞车2-2，由拖缆绞车2-2内电光转换模块转换成电信号，母船2-1实施显示布放姿态及深度数据。
母船2-1具备动力定位功能，上述系统在三级海况下进行布放回收，布放方法如下：
步骤1、母船到达预先规划好的布放地点，船头顶风顶浪，以低于2节的航速沿直线航行。
步骤2、从线列阵绞车上向海里释放水平线列阵，先释放水平线列阵尾部，释放过程中随时调整航速和释放速度，保持水平线列阵列不打结。水平线列阵列快释放完时，停船，开启动力定位，用卸力绳绑住水平线列阵首部卸力接口，将水平线列阵拖头与拖体尾部接口对接。
步骤3、母船继续以低于2节的航速沿原航线航行，从绞车上向海里释放垂直线列阵，先释放尾部，释放过程中随时调整航速和释放速度，保持两条线阵列不打结。垂直线列阵快释放完时，停船，开启动力定位，用卸力绳绑住垂直线列阵首部卸力接口，将垂直线列阵拖头与拖体上方接口对接。
步骤4、保持母船动力定位，拖缆绞车释放拖缆，将拖缆拖头部绕过布放架顶部布放滑轮，连接至拖体上方的拖曳框。打开布放推车的车闸，将布放推车连同其上方拖体沿着布放架上的轨道推至布放架尾部。
步骤5、拖缆绞车回收拖缆，拖体吊起，布放推车回推，布放走廊人员止荡拖体，缓慢释放拖缆，拖体入水。
步骤6、母船以2节～3节速度直航，拖缆绞车以约1.5m/s速度释放拖缆，观察绞车放缆读数大于线列阵长度时，停船，开启动力定位，每隔约0.5m在拖缆上安装若干个铅坠。
步骤7、母船继续以2节～3节速度直航，绞车以约1.5m/s速度释放拖缆，当回传的拖体内深度传感器数据小于母船测深仪深度数据100～200米，绞车放缆读数约为布放水深1.2倍时，停止放缆。稳定航行10分钟，记录布放过程中的航迹、坐标、时间。
步骤8、保持航向，母船逐渐阶梯式降速航行，则拖体和水平线列阵距离海底的距离则会逐渐减小。当回传的水平线列阵尾部深度数据约为海底深度并保持基本不变时，表明水平线列阵尾部触底。
步骤9、继续降低母船速度，当拖体内部姿态传感器的俯仰角变为5度以内，回传拖体深度基本保持不变时，表明拖体触底，水平线列阵也完全触底，此时水平线列阵内各个深度传感器数据也应保持基本不变。
步骤10、保持母船航向与速度不变，继续航行一段距离，当水平线列阵内姿态传感器的各个航向数据保持一致时，表明水平线列阵被拖体拉成一条直线，立刻停船，启动动力定位。
步骤11、以1m/s速度释放拖缆，直至拖缆还剩300～500米左右，停船，开启动力定位，在拖缆上每隔0.5m安装若干个浮漂后。继续释放拖缆，拖缆块释放完时，将卸力四抓绳编织到拖缆上，栓于布放架。
步骤12、继续释放拖缆，直至拖缆与绞车等脱离，将拖缆尾部连接至浮体下端，在浮体起吊绳上串一个脱钩器，用船尾A型架将浮体吊起并放入水中。
步骤13、确认浮体天线回传数据正常后，脱钩器释放浮体，浮体在水中的姿态及吃水深度正常，母船离开。
回收时，先回收浮体，然后将拖缆连上拖缆绞车，拖缆绞车收缆的同时，母船沿布放时的记录的航迹线倒着往回走。母船往回走的速度，应该是使拖缆基本垂直为准。当拖缆向远处倾斜时，母船往回走的速度要增大，或拖缆回收速度要降低。当拖缆向船底方向倾斜时，母船速度要降低，或拖缆回收速度要求增大。
本发明可将两条大尺度的柔性线列阵在深海近底等组成夹角接近90度的“L”型阵列，本发明可在最深7000m的海底实现L型线列阵的声学探测系统的布放回收，高可靠性系留，填补深海近底层仰视探测相关装备的空白。

Claims (10)

1.一种基于L型线列阵的深海声学探测系统,其特征在于：包括浮体、拖缆、浮漂、铅坠、拖体、水平线列阵和垂直线列阵；其中，
浮体用于在海面漂浮，浮体包括浮体主体、数传天线和浮体尾翼，浮体主体呈流线型，浮体主体内设有防水电子舱和防水电池舱，浮体尾翼呈现倒T型，浮体尾翼由浮体垂直尾翼和浮体水平尾翼组成，其中，浮体水平尾翼位于浮体的最底部，浮体垂直尾翼由浮体水平尾翼延伸至浮体主体以上，并高出水线设置；
拖缆用于连接浮体和拖体，拖缆的两端为拖缆拖头，拖缆拖头分别连接在浮体下方和拖体上方，拖缆首段安装有若干个浮漂，拖缆尾端安装有若干个铅坠；
浮漂距离浮体距离为300～500米，浮漂由耐压浮力材料构成；
铅坠用于让拖缆末段部分平躺在海底，铅坠距离拖体的距离大于线列阵的长度；
拖体用于在海底布放，拖体为扁平流线体，外形光顺连续，在海水中及触底拖曳时，始终保持抬艏状态；拖体包括拖曳框、斜尾翼、水平尾翼、水平线列阵和垂直线列阵，拖体内设有耐压电子舱、耐压电池舱，深度与姿态传感器舱；斜尾翼为V型尾翼，水平尾翼采用固定式水平尾翼结合可调整翼进行布局；
水平线列阵具有微重力，水平线列阵首端通过水平线列阵拖头与拖体尾部连接，尾端附加阻力模块；垂直线列阵具有微正浮力，垂直线列阵下端通过垂直线列阵拖头与拖体上部连接，上端附加浮力模块；水平线列阵和垂直线列阵中分别设有水听器，以及均布若干姿态传感器和深度传感器，其中，水听器、姿态传感器和深度传感器的电信号在拖体内，先由耐压电子舱内的电光转换模块先转换为光信号，再通过拖缆传递至浮体，由数传天线发射出去，母船接收。
2.根据权利要求1所述的基于L型线列阵的深海声学探测系统，其特征在于：拖曳框设于拖体顶部，拖曳框前端连接拖缆拖头，拖曳框后端连接垂直线列阵拖头，拖体尾部连接水平线列阵拖头。
3.根据权利要求2所述的基于L型线列阵的深海声学探测系统，其特征在于：拖曳框突出拖体设置。
4.根据权利要求1所述的基于L型线列阵的深海声学探测系统，其特征在于：浮漂和铅坠均为椭球形，分别由两瓣耐压浮力材料和铅构成。
5.根据权利要求1所述的基于L型线列阵的深海声学探测系统，其特征在于：还包括布放设备，布放设备包括母船、拖缆绞车，线列阵绞车、A型吊架、布放架和布放推车，其中在布放过程中，姿态传感器、深度传感器及水听器的电信号在拖体内，先由耐压电子舱内的电光转换模块先转换为光信号，而后通过拖缆传递至拖缆绞车，由拖缆绞车内电光转换模块转换成电信号，母船实施显示布放姿态及深度数据。
6.根据权利要求5所述的基于L型线列阵的深海声学探测系统，其特征在于：布放架焊接在母船船尾，拖缆绞车焊接在母船后甲板上并正对布放架位置，线列阵绞车放置在拖缆绞车旁、浮体放置于A型吊架下，拖体放置布放架下的布放推车上。
7.根据权利要求6所述的基于L型线列阵的深海声学探测系统，其特征在于：布放架顶部设有布放滑轮，辅助拖缆释放；其两侧有方便人员操作的布放走廊，中间设置两条用于布放推车来回机动的轨道，轨道末端设有防止布放推车脱轨的限位板，拖缆绞车中间设有可前后移位的伸缩踏板。
8.根据权利要求5所述的基于L型线列阵的深海声学探测系统，其特征在于：布放过程中先释放水平线列阵，再释放垂直线列阵，而后将水平线列阵及垂直线列连接至拖体上，逐步释放拖缆。
9.根据权利要求2所述的基于L型线列阵的深海声学探测系统，其特征在于：水平线列阵和垂直线列阵先用四爪绳卸力，然后连接至拖体上后，再解开四爪绳。
10.根据权利要求1-9任一项所述的基于L型线列阵的深海声学探测系统的布放方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1，母船到达预先规划好的布放地点，船头顶风顶浪，以低于2节的航速沿直线航行；
步骤2，从线列阵绞车上向海里释放水平线列阵，先释放水平线列阵尾部，释放过程中随时调整航速和释放速度，保持水平线列阵列不打结，水平线列阵列快释放完时，停船，开启动力定位，用卸力绳绑住水平线列阵首部卸力接口，将水平线列阵拖头与拖体尾部接口对接；
步骤3，母船继续以低于2节的航速沿原航线航行，从绞车上向海里释放垂直线列阵，先释放尾部，释放过程中随时调整航速和释放速度，保持两条线阵列不打结，垂直线列阵快释放完时，停船，开启动力定位，用卸力绳绑住垂直线列阵首部卸力接口，将垂直线列阵拖头与拖体上方接口对接；
步骤4，保持母船动力定位，拖缆绞车释放拖缆，将拖缆拖头部绕过布放架顶部布放滑轮，连接至拖体上方的拖曳框，打开布放推车的车闸，将布放推车连同其上方拖体沿着布放架上的轨道推至布放架尾部；
步骤5，拖缆绞车回收拖缆，拖体吊起，布放推车回推，布放走廊人员止荡拖体，缓慢释放拖缆，拖体入水；
步骤6，母船以2～3节速度直航，拖缆绞车以1-2m/s速度释放拖缆，观察绞车放缆读数大于线列阵长度时，停船，开启动力定位，每隔0.3-0.8m在拖缆上安装若干个铅坠；
步骤7，母船继续以2～3节速度直航，绞车以1-2m/s速度释放拖缆，当回传的拖体内深度传感器数据小于母船测深仪深度数据100～200米，绞车放缆读数为布放水深1.1-1.3倍时，停止放缆，并稳定航行6-15分钟，记录布放过程中的航迹、坐标、时间；
步骤8，保持航向，母船逐渐阶梯式降速航行，拖体和水平线列阵距离海底的距离逐渐减小，直至水平线列阵尾部触底；
步骤9，继续降低母船速度，当拖体内部姿态传感器的俯仰角变为5°以内，回传拖体深度保持不变时，表明拖体触底，此时水平线列阵也完全触底；
步骤10，保持母船航向与速度不变，继续航行，当水平线列阵内姿态传感器的各个航向数据保持一致时，表明水平线列阵被拖体拉成一条直线，停船并启动动力定位；
步骤11，以0.5-1.5m/s速度释放拖缆，直至拖缆还剩300～500米左右，停船，开启动力定位，在拖缆上每隔0.3-0.8m安装若干个浮漂后，继续释放拖缆，拖缆块释放完时，将卸力四抓绳编织到拖缆上，栓于布放架；
步骤12，继续释放拖缆，直至拖缆与绞车脱离，将拖缆尾部连接至浮体下端，在浮体起吊绳上串一个脱钩器，用船尾A型吊架将浮体吊起并放入水中；
步骤13，确认浮体天线回传数据正常后，脱钩器释放浮体，确认浮体在水中的姿态及吃水深度正常，母船离开。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118144923A (zh) * 2024-05-11 2024-06-07 大连理工大学 一种双阵列非对称双翼扩展器系统

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