ES2452690T3 - Sistema de grupo sonar - Google Patents

Sistema de grupo sonar Download PDF

Info

Publication number
ES2452690T3
ES2452690T3 ES04703649.6T ES04703649T ES2452690T3 ES 2452690 T3 ES2452690 T3 ES 2452690T3 ES 04703649 T ES04703649 T ES 04703649T ES 2452690 T3 ES2452690 T3 ES 2452690T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
group
transmitter
sonar
acoustic
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES04703649.6T
Other languages
English (en)
Inventor
Michelle K. Estaphan
Frederick J. Frodyma
Guy T. Railey
Daniel M. Viccione
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raytheon Co
Original Assignee
Raytheon Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Raytheon Co filed Critical Raytheon Co
Application granted granted Critical
Publication of ES2452690T3 publication Critical patent/ES2452690T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/16—Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
    • G01V1/20—Arrangements of receiving elements, e.g. geophone pattern
    • G01V1/201—Constructional details of seismic cables, e.g. streamers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
    • B63B21/56—Towing or pushing equipment
    • B63B21/66—Equipment specially adapted for towing underwater objects or vessels, e.g. fairings for tow-cables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06—Systems determining the position data of a target
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/521—Constructional features

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Revetment (AREA)

Abstract

Un grupo sonar activo (10) para generar sonido que tiene un nivel de presión sonora para detectar objetos enaguas profundas y a largos alcances incluyendo: un grupo transmisor (12) que tiene dos o más transductores de proyección de sonido dispuestos a lo largo de un ejede grupo transmisor; y un grupo receptor (14) acoplado a dicho grupo transmisor, teniendo dicho grupo receptor dos o más hidrófonos (14a,14b, ..., 14X) dispuestos a lo largo de un eje de grupo receptor, teniendo el eje de grupo receptor y el eje de grupotransmisor un eje común, caracterizado porque cada transductor (164) está dispuesto dentro de un proyector acústico (12a, 12b, ..., 12N), incluyendo cadaproyector acústico (12a, 12 b, 12N) un alojamiento de proyector (158), un obturador de extremo delantero (162)sellado al alojamiento y un obturador de extremo trasero (156) sellado al alojamiento para formar un compartimientosellado estanco al agua (160) dentro del que se encuentra el transductor (164); seleccionándose el diámetro y lalongitud del proyector acústico y el diámetro y la longitud del transductor para permitir que cada proyector acústicogenere sonido que tenga un nivel de presión sonora de al menos 205 dB re 1μPa a 1 metro y estandodimensionados de tal manera que dicho grupo transmisor tenga un diámetro mayor menor o igual a 20,32centímetros, y donde dicho grupo receptor tiene un diámetro menor o igual al diámetro más grande de dicho grupotransmisor de tal manera que dicho grupo receptor y dicho grupo transmisor formen un único sistema lineal enrollabledesplegable y recuperable por un único aparato de arrastre acoplado a un barco.

Description

Sistema de grupo sonar
Campo de la invención
Esta invención se refiere en general a un aparato sonar y en particular a grupos sonar de uso subacuático.
Antecedentes de la invención
Un barco, por ejemplo un barco militar, puede arrastrar un grupo de hidrófonos receptores de sonido dispuestos como un grupo arrastrado pasivo. El grupo arrastrado pasivo, en unión con electrónica de recepción de sonido y procesado de señal, puede detectar en el agua sonidos que pueden indicar, por ejemplo, la presencia de un submarino enemigo.
En otras disposiciones, el barco puede arrastrar tanto un grupo arrastrado pasivo de hidrófonos receptores de sonido como también un proyector acústico arrastrado, que juntos forman un sistema sonar activo biestático. Con esta disposición, el proyector acústico arrastrado emite pulsos de sonido. Cada pulso de sonido avanza a través del agua, que chocan en objetos o blancos en el agua, que producen ecos. Los ecos son recibidos por el grupo arrastrado de hidrófonos receptores. Por lo tanto, un eco indica la presencia de un objeto subacuático, y la dirección de donde procede el eco indica la dirección del objeto subacuático.
En los sistemas sonar activos biestáticos convencionales, el proyector acústico arrastrado a menudo es desplegado y arrastrado por separado del grupo arrastrado de hidrófonos receptores de sonido. Un proyector acústico arrastrado convencional incluye típicamente una fuente de sonido montada dentro de un cuerpo de arrastre rígido grande, por ejemplo en un cuerpo de arrastre AN/SQS35 convencional usado por la Marina de Estados Unidos. El proyector acústico arrastrado convencional es grande y pesado. Por ejemplo, el tamaño puede ser del orden de cuarenta y ocho pies cúbicos y el peso puede ser del orden de 4000 libras. El proyector acústico arrastrado de este tipo se usa típicamente para detectar objetos en aguas profundas y a largos alcances. Por lo tanto, el proyector acústico arrastrado es capaz de generar sonido que tiene un alto nivel de presión sonora, por ejemplo 220 decibelios con relación a un microPascal en un metro (también expresado aquí como dB re 1 μPa en 1 m) con el fin de permitir al sistema recibir ecos y por lo tanto detectar objetos en las aguas profundas a largos alcances. Este tipo de grupo sonar activo biestático no es muy adecuado para aguas del litoral que tienen menor profundidad.
El grupo arrastrado de hidrófonos receptores a menudo es desplegado y recuperado a través de un penetrador de casco debajo de la línea de agua del barco. En contraposición, debido en parte a su tamaño y peso, el proyector acústico arrastrado es desplegado y recuperado por encima de la regala del barco con equipo de cabrestante y pluma. El proyector acústico arrastrado grande, que requiere el despliegue por encima de la regala del barco, limita el despliegue y la recuperación secretos. El despliegue y la recuperación del proyector acústico arrastrado por encima de la regala del barco también puede ser poco manejable y peligroso durante el despliegue y la recuperación en alta mar.
Los sistemas de grupos arrastrados activos biestáticos convencionales están configurados de tal manera que el proyector acústico sea manejado con equipo separado del equipo que maneje el grupo arrastrado de hidrófonos receptores. Se necesita equipo de manejo grande para desplegar y recuperar el proyector acústico arrastrado. El equipo de manejo grande requiere una cantidad considerable de espacio en cubierta en un barco. El equipo de manejo grande es indeseable no solamente a causa del espacio de cubierta que requiere, sino también porque presenta un blanco radárico que tiene una sección transversal de radar grande para los sistemas de radar enemigos.
Un grupo sonar activo incluyendo un grupo transmisor y un grupo receptor acoplado a dicho grupo transmisor se conoce por FR 2 822 960, donde la flotabilidad la proporcionan elementos separados entre los transmisores. Un único grupo arrastrado para un sonar activo incluyendo un grupo transmisor y un grupo receptor, que permiten el despliegue y la recuperación usando un solo cabrestante, se conoce por DE 197 43 096, donde los transductores están colocados en un tubo con aros huecos alrededor de los transductores para que pueda pasar fluido a su través.
Por lo tanto, sería deseable proporcionar un sistema que tenga un grupo de hidrófonos receptores así como un proyector acústico arrastrado de los que ambos puedan ser desplegados y recuperados usando un solo conjunto de equipo de manejo. También sería deseable proporcionar un grupo sonar que tenga la serie de hidrófonos receptores así como el proyector acústico arrastrado de los que ambos puedan ser desplegados y recuperados a través de un solo penetrador de casco de barco. También sería deseable proporcionar un grupo sonar que sea adecuado para operación en aguas del litoral que tienen una profundidad relativamente pequeña.
Resumen de la invención
La presente invención se define en las reivindicaciones, a las que ahora se hace referencia. El grupo sonar activo tiene tanto un grupo receptor como un grupo transmisor acoplados a un solo cable de arrastre. Los proyectores
acústicos usados en el grupo transmisor son capaces de producir un alto nivel de presión sonora (SPL) al mismo tiempo que tienen un tamaño pequeño. El grupo sonar tiene un grupo transmisor y un grupo receptor para formar un grupo de línea única “enrollable”. El grupo transmisor tiene dos o más proyectores acústicos capaces de generar sonido y el grupo receptor tiene dos o más hidrófonos capaces de recibir sonido. Los dos o más proyectores acústicos están dispuestos en un eje de grupo transmisor y los dos o más hidrófonos están dispuestos en un eje de grupo receptor. El eje de grupo receptor y el eje de grupo transmisor tienen un eje común, formando por lo tanto grupos de línea contiguos, uno para transmitir y para recibir. El grupo sonar puede ser arrastrado para formar un grupo de línea horizontal que tiene tanto proyectores acústicos como hidrófonos. Con esta disposición particular, los proyectores acústicos y los hidrófonos pueden ser desplegados y recuperados desde un solo cabrestante. En una realización particular, al menos uno de los proyectores acústicos puede incluir un transductor cilíndrico ranurado. La disposición cilíndrica ranurada permite que cada uno de los proyectores acústicos sea relativamente pequeño y ligero, por lo tanto, se puede usar un cabrestante relativamente pequeño para desplegar y recuperar el grupo sonar.
Un método para detectar objetos subacuáticos incluye desplegar un grupo sonar desde un solo cabrestante, incluyendo el grupo sonar tanto un grupo transmisor como un grupo receptor. El grupo transmisor tiene dos o más proyectores acústicos capaces de generar sonido y el grupo receptor tiene dos o más hidrófonos capaces de recibir sonido, todos dispuestos en un eje común. El método también incluye recuperar el grupo sonar del único cabrestante. El despliegue y la recuperación pueden ser mediante un penetrador de casco de barco o por encima de la regala de un barco.
Con esta disposición particular, el método permite el despliegue y la recuperación del grupo sonar desde un solo cabrestante. El despliegue y la recuperación se pueden hacer en secreto con un solo penetrador de casco de barco.
Breve descripción de los dibujos
Las características anteriores de la invención así como la invención propiamente dicha se pueden entender más plenamente a partir de la descripción detallada siguiente de los dibujos, en los que:
La figura 1 es un gráfico de un sistema de grupo sonar según la presente invención.
La figura 2 es un gráfico del sistema de grupo sonar que muestra equipo de despliegue y recuperación.
Y la figura 3 es un gráfico que representa una porción del sistema de grupo sonar de las figuras 1 y 2.
Descripción detallada de la invención
Con referencia ahora a la figura 1, un sistema de grupo sonar 10 según la presente invención incluye un grupo receptor 14 que tiene uno o más hidrófonos 14a-14X. El uno o más hidrófonos 14a-14X están dispuestos a lo largo de un eje de grupo receptor para formar un grupo receptor lineal.
El sistema de grupo sonar 10 también incluye un grupo transmisor 12 acoplado al grupo receptor 14 con un cable de separador 13. El grupo transmisor 12 incluye uno o más proyectores acústicos 12a-12N. El uno o más proyectores acústicos 12a-12N están dispuestos a lo largo de un eje de grupo transmisor para formar un grupo transmisor lineal. El eje de grupo receptor y el eje de grupo transmisor están dispuestos a lo largo de un eje común, formando por lo tanto un grupo transmisor/receptor contiguo 15 que tiene tanto los proyectores acústicos 12a-12N como los hidrófonos 14a-14X.
Un cable de arrastre 16 acopla el grupo transmisor/receptor 15 al barco 18. El cable de arrastre 16 proporciona un acoplamiento mecánico entre el barco 18 y el grupo receptor 14. El cable de arrastre también proporciona conexiones eléctricas entre el barco 18 y el grupo receptor 14, de las que algunas pasan a través del grupo receptor 14 al grupo transmisor 12. Las conexiones eléctricas pueden ser conexiones de cable o conexiones de fibra óptica o una combinación de conexiones de cable y conexiones de fibra óptica.
En la operación, cuando es arrastrado a través del agua por el barco 18 a velocidad suficiente, el grupo transmisor/receptor 15 mantiene una orientación generalmente horizontal debido a fuerzas hidrodinámicas que operan en el grupo transmisor/receptor 15. Se deberá observar que, cuando el barco 18 vira, el grupo transmisor/receptor 15 se puede curvar horizontalmente según el giro del barco, manteniendo al mismo tiempo un eje común para el grupo transmisor 12 y el grupo receptor 14.
Con el fin de generar más fuerzas hidrodinámicas para mantener la combinación del grupo transmisor/receptor 15 más casi horizontal, se puede acoplar una línea de anclaje 11 al grupo transmisor 12. La línea de anclaje 11 proporciona más resistencia a la fuerza de arrastre cuando es arrastrado por el agua por el barco 18.
Cada uno de los proyectores acústicos 12a-12N genera una configuración de haz de proyector acústico. Cada configuración de haz de proyector acústico puede ser sustancialmente omnidireccional, y cada proyector acústico puede generar sonido a una frecuencia particular, por ejemplo una frecuencia en el rango de 300 Hz a 4 kHz. Todos
los proyectores acústicos 12a-12N pueden proyectar sonido que tiene la misma frecuencia y la misma configuración de haz. Sin embargo, en otras realizaciones, los proyectores seleccionados de los proyectores acústicos 12a-12N proyectan sonido que tiene una frecuencia inferior a 300 Hz o superior a 4 kHz. Además, proyectores seleccionados de los proyectores acústicos 12a-12N pueden tener una configuración de haz diferente. En otras realizaciones, proyectores seleccionados de los proyectores acústicos 12a-12N proyectan sonido a más de una frecuencia, por ejemplo, en una banda de frecuencias.
Igualmente, cada uno de los hidrófonos 14a-14X recibe sonido con una configuración de haz hidrofónico. Cada configuración de haz hidrofónico puede ser sustancialmente omnidireccional, y cada hidrófono 14a-14X puede recibir sonido en una banda de frecuencias concreta completa, por ejemplo una banda de frecuencia de 300 Hz a 4 kHz. Todos los hidrófonos 14a-14X pueden recibir sonido dentro de la misma banda de frecuencia y pueden tener la misma configuración de haz. Sin embargo, en otras realizaciones, hidrófonos seleccionados de los hidrófonos 14a14X pueden recibir sonido dentro de una banda de frecuencia diferente y/o tener una configuración de haz diferente de la de otros hidrófonos 14a-14X. Además, en otras realizaciones, hidrófonos seleccionados de los hidrófonos 14a14X pueden recibir sonido en una banda de frecuencia que se extiende por debajo de 300 Hz y/o por encima de 4 kHz.
En una realización particular, el grupo transmisor/receptor 15 tiene seis proyectores acústicos, de los que los proyectores acústicos 12a-12N son ejemplos, cada uno espaciado 60,96 centímetros de centro a centro, y el grupo transmisor/receptor 15 tiene cincuenta y cuatro hidrófonos, de los que los hidrófonos 14a-14X son ejemplos, cada uno espaciado treinta centímetros de centro a centro. El cable de arrastre 16 en una realización particular tiene una longitud de quinientos metros. Sin embargo, en otras realizaciones, el grupo transmisor/receptor 15 puede tener más de seis o menos de seis proyectores acústicos y más de cincuenta y cuatro o menos de cincuenta y cuatro hidrófonos. Además, en otras realizaciones, los proyectores acústicos 12a-12N pueden estar espaciados más de 60,96 centímetros o menos de 60,96 centímetros. En otras realizaciones, el grupo transmisor 12 es modular de tal manera que se pueda añadir o quitar proyectores acústicos del grupo transmisor/receptor 15.
Los expertos en la técnica apreciarán que una serie de proyectores acústicos, por ejemplo los proyectores acústicos 12a-12N dentro del grupo transmisor 12, pueden ser usados en combinación con electrónica de formación de haz de transmisión (no representada) para generar una configuración de haz de transmisión dirigida (no representada). Tal configuración de haz es generalmente cónica y puede ser dirigida a un ángulo seleccionado alrededor del eje del grupo transmisor 12. Igualmente, se deberá apreciar que un grupo de hidrófonos receptores, por ejemplo los hidrófonos receptores 14a-14X dentro del grupo receptor 14, pueden ser usados en combinación con electrónica de formación de haz de recepción (no representada) para generar una configuración de haz de recepción dirigible (no representada). De forma análoga a la configuración de haz de transmisión, la configuración de haz de recepción también es generalmente cónica y puede ser dirigida a un ángulo seleccionado alrededor del eje del grupo receptor
12. Por lo tanto, la configuración de haz del grupo transmisor 12 se puede apuntar a la misma dirección que la configuración de haz del grupo receptor 12. Esta disposición particular puede ser usada para mejorar la operación de detección del sistema de grupo sonar 10. Sin embargo, en otras realizaciones, la configuración de haz de transmisión y la configuración de haz de recepción se pueden disponer a uno o más ángulos fijos, sin dirección.
Aunque el grupo transmisor 12 se representa detrás del grupo receptor 14 con relación al barco 18, en una realización alternativa, el grupo receptor 14 se puede disponer en cambio detrás del grupo transmisor 12. En otra realización alternativa, los proyectores acústicos 12a-12N y los hidrófonos receptores 14a-14X pueden estar entremezclados de tal manera que los proyectores acústicos 12a-12N y los hidrófonos 14a-14X estén entremezclados en cualquier combinación en un único grupo lineal.
Cuando es arrastrado a través del agua a velocidad suficiente por el barco 18, el grupo transmisor/receptor 15 está en una orientación generalmente horizontal. Aunque el grupo transmisor/receptor 15 se representa en una orientación sustancialmente horizontal, en parte debido a la resistencia hidrodinámica al arrastre generada cuando el barco 18 arrastra el grupo transmisor/receptor 15 a través del agua, en otras disposiciones el grupo transmisor/receptor 15 puede asumir una orientación distinta de la horizontal. Por ejemplo, si el sistema de grupo sonar 10 es arrastrado a velocidades más bajas por el barco 18, o no es arrastrado por el barco 18, el grupo transmisor/receptor 15 puede asumir una orientación distinta de la horizontal, incluyendo la vertical. En otras realizaciones, el grupo transmisor/receptor 15 no está acoplado a un barco. Por ejemplo, en otras realizaciones, el grupo transmisor/receptor 15 está acoplado a una boya.
Con referencia ahora a la figura 2, en la que elementos análogos de la figura 1 se representan con designaciones de referencia análogas, el sistema de grupo sonar 10 puede ser desplegado y recuperado por el barco 18. En particular, un solo cabrestante 102 puede desplegar y recuperar el sistema de grupo sonar 10 que tiene el grupo transmisor/receptor 15.
El sistema de grupo sonar 10 puede ser desplegado y recuperado a través de un solo penetrador de casco 104. Por lo tanto, el sistema de grupo sonar 10 puede ser desplegado y recuperado en secreto de tal manera que quienes no estén a bordo del barco 18 no puedan ver el despliegue y la recuperación del sistema de grupo sonar 10.
Se puede usar una variedad de tamaños de cabrestantes 102 con esta invención. En una realización particular, el cabrestante 102 puede incluir un cubo de tambor 102a que tenga un diámetro, D, menor o igual a cincuenta centímetros. En otra realización, el cubo de tambor 102a puede tener un diámetro menor o igual a treinta y ocho centímetros. Los expertos en la técnica reconocerán que estos son cabrestantes relativamente pequeños. Sin embargo, en otras realizaciones, se puede usar cabrestantes con diámetros de cubo de tambor más grandes. Se selecciona un diámetro mínimo de cubo de tambor en base a varios factores, incluyendo, aunque sin limitación, el diámetro y la longitud de cada uno de los proyectores acústicos 12a-12N. Los proyectores acústicos 12a-12N se describen con más detalle en unión con la figura 3.
También se puede usar una variedad de tamaños de penetradores de casco 104 con esta invención. En una realización particular, el penetrador de casco 104 puede tener un diámetro en sección transversal, d, menor o igual a veinte centímetros. En otra realización, el penetrador de casco 104 puede tener un diámetro en sección transversal, d, menor o igual a 15,24 centímetros. Los expertos en la técnica reconocerán que estos son penetradores de casco de diámetro relativamente pequeño para sistemas sonar desplegados desde un barco de superficie. Sin embargo, en otras realizaciones, se puede usar penetradores de casco con diámetros en sección transversal más grandes o más pequeños. Se selecciona un diámetro mínimo de penetrador de casco en base a varios factores, incluyendo, aunque sin limitación, el diámetro de cada uno de los proyectores acústicos 12a-12N.
Con referencia ahora a la figura 3, en la que elementos análogos de las figuras 1 y 2 se representan con designaciones de referencia análogas, una porción 150 del grupo transmisor/receptor 15 (figura 1) incluye un grupo transmisor 12 que tiene uno o más proyectores acústicos 12a-12N (figura 1), incluyendo el proyector acústico 12N. Una sección de cable de grupo transmisor 151 acopla el proyector acústico 12N al proyector acústico 12b (figura 1). Considerando el proyector acústico 12N representativo de todos los proyectores acústicos indicados, el proyector acústico 12N incluye un obturador conector trasero 154 para acoplar a la sección de cable de grupo transmisor 151. El proyector acústico 12a incluye un obturador de extremo trasero 156, que se sella con juntas tóricas o análogos a un alojamiento de proyector 158. El alojamiento de proyector 158 puede tener una forma cilíndrica. Un obturador de extremo delantero 162 también está sellado al alojamiento de proyector 158 con juntas tóricas o análogos y un obturador conector delantero 166 acopla el proyector acústico 12N a un cable de separador 13. Por lo tanto, el proyector acústico 12N está sellado para proporcionar un compartimiento estanco al agua 160. El compartimiento estanco al agua 160 se puede llenar con un gas en algunas realizaciones o se puede llenar con fluido acústicamente conductor, por ejemplo aceite de castor, en otras realizaciones. Un transductor de proyección de sonido 164, también denominado simplemente aquí un transductor 164, se puede disponer dentro del compartimiento estanco al agua 160. El transductor 164 está acoplado al cable de separador 13 con cables 168, que pasan a través del cable de separador 13.
El proyector acústico 12N está acoplado al cable de separador 13, que acopla el grupo transmisor 12 al grupo receptor 14. El cable de separador 13 está acoplado al grupo receptor 14 con un conector impermeable al agua 170.
El grupo receptor 14 (figura 1) tiene el uno o más hidrófonos 14a-14X (figura 1), incluyendo el hidrófono 14a. En una realización particular, el grupo receptor puede estar compuesto de un tubo 172 en el que están dispuestos el uno o más hidrófonos 14a-14X (figura 1). El tubo 172 se puede llenar con un fluido, por ejemplo aceite de castor.
El cable de grupo transmisor 151, el cable de separador 13, y el grupo receptor 14 pueden incluir acoplamientos de fibra óptica que llevan señales de transmisión a los proyectores acústicos 12a-12N (figura 1) y señales de recepción de los hidrófonos 14a-14X (figura 1). En otras realizaciones, el cable de grupo transmisor 151, el cable de separador 13, y el grupo receptor 14 incluyen conductores de cable. En otras realizaciones, el cable de grupo transmisor 151, el cable de separador 13, y el grupo receptor 14 incluyen tanto conductores de cable como acoplamientos de fibra óptica.
El transductor 164 puede ser un transductor cilíndrico ranurado 164, que esté adaptado para generar sonido a partir del proyector acústico 12N que tenga un nivel de presión sonora de al menos 205 decibelios con relación a un microPascal y un metro (también escrito aquí como dB re 1 μPa a 1 m). Sin embargo, se deberá apreciar que también se puede usar otros tipos de transductores 164 conocidos por los expertos en la técnica, y la invención no se limita solamente a transductores cilíndricos ranurados. Además, el proyector acústico 12N puede generar sonido que tenga un nivel de presión sonora superior o inferior a 205 dB re μPa a 1 m. En una realización particular, el proyector acústico 12N genera una configuración de haz acústico que tiene una forma esencialmente omnidireccional. Sin embargo, en otras realizaciones, el proyector acústico 12N puede tener una configuración de haz direccional.
A causa del deseo de poder desplegar y recuperar el grupo transmisor/receptor 10 de la figura 2 a partir de un solo cabrestante (102, figura 2) que tiene un diámetro de cubo pequeño (D, figura 2) como se ha descrito anteriormente, es deseable que los proyectores acústicos, por ejemplo el proyector acústico 12N, sean pequeños, tanto de diámetro como de longitud.
En una realización particular, el proyector acústico tiene un diámetro de 15,24 centímetros, una longitud de treinta y ocho centímetros, y el transductor 164 es un transductor cilíndrico ranurado que tiene un diámetro de diez centímetros y una longitud de veinte centímetros. Con esta disposición particular, el proyector acústico 12N genera sonido que tiene un nivel de presión sonora de al menos 205 dB re μPa a 1 m manteniendo al mismo tiempo un tamaño de proyector acústico pequeño que puede ser desplegado y recuperado a partir del cabrestante (102, figura 2) que tiene un diámetro de cubo relativamente pequeño, D (figura 2), como se ha descrito anteriormente. Sin
5 embargo, en otras realizaciones el proyector acústico puede tener un diámetro mayor o menor de 15,24 centímetros y una longitud superior o inferior a treinta y ocho centímetros. Además, el transductor puede tener un diámetro mayor o menos de diez centímetros y una longitud mayor o menor de veinte centímetros.
En una realización particular, el transductor 164 genera sonido que tiene una frecuencia de 3 KHz. Sin embargo, en 10 otras realizaciones, el transductor 164 puede estar adaptado para generar sonido que tiene una frecuencia superior
o inferior a 3 kHz.
Se apreciará que los hidrófonos, por ejemplo el hidrófono 14a, incluidos en el grupo receptor 14 (figura 1) pueden ser más pequeños que los proyectores acústicos, por ejemplo el proyector acústico 12N, que se incluyen en el grupo 15 transmisor 12 (figura 1). Por lo tanto, el grupo receptor 14 puede tener un diámetro más pequeño que el proyector acústico 12N. En una realización particular, el grupo receptor 14 tiene un diámetro más grande que es aproximadamente el mismo que el diámetro más grande del proyector acústico 12N. En otra realización particular, el grupo receptor 14 tiene un diámetro más grande que es aproximadamente la mitad del diámetro más grande del proyector acústico 12N. En otras realizaciones, el grupo receptor 14 tiene un diámetro más grande que es otra
20 proporción menor que el diámetro más grande del proyector acústico 12N.
Aunque los proyectores acústicos 12N representados y descritos tienen un transductor 164 dentro de una cavidad sellada 160, son posibles en esta invención proyectores acústicos que tengan otras disposiciones. Por ejemplo, en otras realizaciones, el proyector acústico 12N incluye un transductor 164 en un cuerpo impermeable al agua 25 encapsulado o moldeado. Además, aunque el grupo receptor 14 se ha representado y descrito incluyendo un tubo 172, en otras realizaciones, el único o más hidrófonos, de los que el hidrófono 14a es un ejemplo, son encapsulados
o moldeados por separado de manera que sean impermeables al agua y estén acoplados conjuntamente sin el tubo
172.
30 Habiendo descrito realizaciones preferidas de la invención, ahora será evidente a los expertos en la técnica que se puede usar otras realizaciones que incorporen sus conceptos. Por lo tanto, se indica que estas realizaciones no se deberán limitar a las realizaciones descritas, sino que más bien se deberán limitar solamente por el alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (21)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un grupo sonar activo (10) para generar sonido que tiene un nivel de presión sonora para detectar objetos en aguas profundas y a largos alcances incluyendo:
    un grupo transmisor (12) que tiene dos o más transductores de proyección de sonido dispuestos a lo largo de un eje de grupo transmisor; y
    un grupo receptor (14) acoplado a dicho grupo transmisor, teniendo dicho grupo receptor dos o más hidrófonos (14a, 14b, …, 14X) dispuestos a lo largo de un eje de grupo receptor, teniendo el eje de grupo receptor y el eje de grupo transmisor un eje común, caracterizado porque
    cada transductor (164) está dispuesto dentro de un proyector acústico (12a, 12b, …, 12N), incluyendo cada proyector acústico (12a, 12 b, 12N) un alojamiento de proyector (158), un obturador de extremo delantero (162) sellado al alojamiento y un obturador de extremo trasero (156) sellado al alojamiento para formar un compartimiento sellado estanco al agua (160) dentro del que se encuentra el transductor (164); seleccionándose el diámetro y la longitud del proyector acústico y el diámetro y la longitud del transductor para permitir que cada proyector acústico genere sonido que tenga un nivel de presión sonora de al menos 205 dB re 1 μPa a 1 metro y estando dimensionados de tal manera que dicho grupo transmisor tenga un diámetro mayor menor o igual a 20,32 centímetros, y donde dicho grupo receptor tiene un diámetro menor o igual al diámetro más grande de dicho grupo transmisor
    de tal manera que dicho grupo receptor y dicho grupo transmisor formen un único sistema lineal enrollable desplegable y recuperable por un único aparato de arrastre acoplado a un barco.
  2. 2.
    El grupo sonar de la reivindicación 1, donde el eje de grupo transmisor y el eje de grupo receptor son sustancialmente horizontales.
  3. 3.
    El grupo sonar de la reivindicación 1, donde el único aparato de arrastre tiene un diámetro de cubo de tambor menor o igual a cincuenta centímetros.
  4. 4.
    El grupo sonar de la reivindicación 1, donde el único aparato de arrastre tiene un diámetro de cubo de tambor menor o igual a treinta y ocho centímetros.
  5. 5.
    El grupo sonar de la reivindicación 1, donde dicho grupo receptor y dicho grupo transmisor están adaptados para ser desplegados y recuperados a través de un solo penetrador de casco de barco.
  6. 6.
    El grupo sonar de la reivindicación 5, donde el único penetrador de casco de barco tiene un diámetro más pequeño menor o igual a veinte centímetros.
  7. 7.
    El grupo sonar de la reivindicación 5, donde el único penetrador de casco de barco tiene un diámetro más pequeño menor o igual a 15,24 centímetros.
  8. 8.
    El grupo sonar de la reivindicación 1, donde dicho grupo receptor y dicho grupo transmisor están adaptados para ser desplegados y recuperados por encima de la regala de un barco.
  9. 9.
    El grupo sonar de la reivindicación 1, donde al menos uno de los dos o más proyectores acústicos tiene una configuración de haz de transmisión que es esencialmente omnidireccional.
  10. 10.
    El grupo sonar de la reivindicación 1, donde al menos uno de los dos o más proyectores acústicos incluye un transductor cilíndrico ranurado.
  11. 11.
    El grupo sonar de la reivindicación 1, donde dicho grupo receptor tiene un diámetro menor o igual a la mitad del diámetro más grande de dicho grupo transmisor.
  12. 12.
    El grupo sonar de la reivindicación 1, donde dicho grupo transmisor tiene un diámetro más grande menor o igual a 15,24 centímetros.
  13. 13.
    El grupo sonar de la reivindicación 12, donde dicho grupo receptor tiene un diámetro menor o igual a la mitad del diámetro más grande de dicho grupo transmisor.
  14. 14.
    El grupo sonar de la reivindicación 1, donde los dos o más proyectores acústicos son modulares de tal manera que puedan ser añadidos y alternativamente quitados del grupo transmisor para proporcionar un grupo transmisor expansible.
  15. 15.
    El grupo sonar de la reivindicación 14, donde el grupo transmisor tiene un nivel de presión sonora proporcional al
    número de proyectores acústicos.
  16. 16.
    El grupo sonar de la reivindicación 1, donde dicho grupo transmisor está adaptado para transmitir sonido en el
    rango de frecuencia de 300 Hz a 4 kHz. 5
  17. 17. El grupo sonar de la reivindicación 1, donde dicho grupo transmisor está adaptado para proporcionar al menos un haz de transmisión acústico dirigible.
  18. 18. El grupo sonar de la reivindicación 1, donde dicho grupo receptor está adaptado para proporcionar al menos un 10 haz de recepción acústico dirigible.
  19. 19. Un método para detectar objetos subacuáticos, incluyendo:
    desplegar un grupo sonar activo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18 de un solo aparato de arrastre 15 relativamente pequeño que tiene un diámetro de cubo de tambor menor o igual a cincuenta centímetros, estando acoplado el aparato de arrastre a un barco; y
    recuperar el grupo sonar con el único aparato de arrastre relativamente pequeño.
    20 20. El método de la reivindicación 19, donde el eje de grupo transmisor y el eje de grupo receptor son sustancialmente horizontales.
  20. 21. El método de la reivindicación 19, donde el único aparato de arrastre tiene un diámetro de cubo de tambor menor
    o igual a treinta y ocho centímetros. 25
  21. 22. El método de la reivindicación 19, donde el despliegue y la recuperación incluyen: pasar el grupo sonar a través de un penetrador de casco de barco.
    30 23. El método de la reivindicación 19, donde el despliegue y la recuperación incluyen: pasar el grupo sonar por encima de la regala de un barco.
ES04703649.6T 2003-01-21 2004-01-20 Sistema de grupo sonar Expired - Lifetime ES2452690T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US348517 1982-02-12
US10/348,517 US6683819B1 (en) 2003-01-21 2003-01-21 Sonar array system
PCT/US2004/001353 WO2004065985A1 (en) 2003-01-21 2004-01-20 Sonar array system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2452690T3 true ES2452690T3 (es) 2014-04-02

Family

ID=30115442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES04703649.6T Expired - Lifetime ES2452690T3 (es) 2003-01-21 2004-01-20 Sistema de grupo sonar

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6683819B1 (es)
EP (1) EP1588186B1 (es)
JP (1) JP2006518951A (es)
AU (1) AU2004206560B2 (es)
CA (1) CA2508206C (es)
ES (1) ES2452690T3 (es)
IL (1) IL168801A (es)
PL (1) PL214872B1 (es)
WO (1) WO2004065985A1 (es)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2491829C (en) * 2005-01-06 2011-10-04 Ultra Electronics Canada Defence Inc. Underwater sound projector system and method of producing same
US7206256B1 (en) 2005-02-16 2007-04-17 Texas Research International, Inc. Pressure compensated composite polymer outboard sensor assembly
US7221623B2 (en) * 2005-05-19 2007-05-22 Texas Research International, Inc. Expansion coefficient balancing in pressure compensation systems
US20090262600A1 (en) * 2007-03-26 2009-10-22 Railey Guy T Methods and apparatus for surveillance sonar systems
JP5176674B2 (ja) * 2008-01-15 2013-04-03 日本電気株式会社 水中送波器とその駆動方法および複合水中送波器
US9354343B2 (en) 2009-03-09 2016-05-31 Ion Geophysical Corporation Declination compensation for seismic survey
US9389328B2 (en) 2009-03-09 2016-07-12 Ion Geophysical Corporation Marine seismic surveying with towed components below water's surface
US9535182B2 (en) 2009-03-09 2017-01-03 Ion Geophysical Corporation Marine seismic surveying with towed components below water surface
US8593905B2 (en) * 2009-03-09 2013-11-26 Ion Geophysical Corporation Marine seismic surveying in icy or obstructed waters
CA2810932C (en) 2010-09-13 2015-10-13 Ultra Electronics Maritime Systems Inc. Defocusing beamformer method and system for a towed sonar array
US20130023131A1 (en) * 2011-07-20 2013-01-24 Cggveritas Services Sa Connecting part between lead-in and marine streamer and method
FR2994559B1 (fr) 2012-08-17 2015-06-05 Thales Sa Dispositif de mise a l'eau de recuperation d'un sonar remorque
US8760973B1 (en) * 2012-09-27 2014-06-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Carbon nanotube polymer composite hose wall
CN103149565B (zh) * 2013-02-25 2014-11-12 中国海洋石油总公司 深水水下定位系统
US9857485B2 (en) 2013-03-15 2018-01-02 Westerngeco L.L.C. Methods and systems for marine survey acquisition
US9293238B1 (en) * 2013-09-30 2016-03-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Acoustic-sensing underwater tow cable
US9511824B2 (en) 2014-11-19 2016-12-06 Raytheon Company Automated cable breakout assembly
CN104407340A (zh) * 2014-12-02 2015-03-11 河海大学常州校区 拖曳线列阵阵形标定装置及方法
US9967659B2 (en) 2015-07-24 2018-05-08 Raytheon Company Low capacitance, shielded, watertight device interconnect
RU169196U1 (ru) * 2016-09-01 2017-03-09 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Буксируемая часть активно-пассивной гидроакустической станции
US11061136B2 (en) * 2019-03-14 2021-07-13 Coda Octopus Group Inc. Sonar tracking of unknown possible objects
CN111189526A (zh) * 2020-01-09 2020-05-22 哈尔滨工程大学 一种特定船坞中船舶水下辐射噪声测量装置及测量方法
RU210190U1 (ru) * 2021-11-17 2022-03-31 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Буксируемая часть активно-пассивной гидроакустической станции
CN115675775B (zh) * 2022-11-11 2023-10-10 中国船舶集团有限公司第七一六研究所 一种面向水面舰艇的吊放声纳水下分机集成装置

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3944966A (en) * 1974-11-21 1976-03-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Versatile at-sea test array and analysis system
US4961174A (en) 1977-05-09 1990-10-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy High data rate continuous wave towed sonar
FR2412177A1 (fr) * 1977-12-16 1979-07-13 Thomson Csf Systeme d'antenne a pouvoir separateur eleve
US4170001A (en) * 1978-08-03 1979-10-02 Sanders Associates, Inc. Capacitor goniometer tilt compensation for acoustic transducing system
EP0018053B1 (en) * 1979-04-24 1983-12-07 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Means for marine seismic exploration and method of operating such means
US4716556A (en) 1981-07-23 1987-12-29 Allied-Signal Inc. Magnetostrictive acoustic transducer
FR2534383B1 (fr) * 1982-10-12 1986-01-17 Thomson Csf Sonar interferometrique en acoustique non-lineaire
US5345428A (en) * 1986-03-19 1994-09-06 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Flextensional transducers
US4858201A (en) * 1987-04-24 1989-08-15 Mobil Oil Corporation Method for estimating shear wave reflection data from acquired compressional wave reflection data
US4970698A (en) * 1988-06-27 1990-11-13 Dumestre Iii Alex C Self-calibrating sonar system
US4982924A (en) * 1989-02-24 1991-01-08 Aero Marine Engineering, Inc. Mounting apparatus for sonar transducer
US5046055A (en) * 1990-08-27 1991-09-03 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Modification to towed array bulkheads
US5168471A (en) 1991-08-14 1992-12-01 Parra Jorge M Integrated passive acoustic and active ultrasonic marine aquatic finder system
GB2266640A (en) * 1992-04-25 1993-11-03 Ferranti Thomson Sonar Systems Sealing means for flextensional sonar transducer assembly
US5229977A (en) 1992-06-17 1993-07-20 Southwest Research Institute Directional underwater acoustic pulse source
US5220537A (en) 1992-08-13 1993-06-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Statistically calibrated transducer
US5367497A (en) 1993-08-12 1994-11-22 Marschall Richard A Extended frequency range hydrophone
NO303751B1 (no) * 1993-11-19 1998-08-24 Geco As Fremgangsmöter til bestemmelse av posisjonen for seismisk utstyr og anvendelse av fremgangsmöten
US5377166A (en) 1994-01-25 1994-12-27 Martin Marietta Corporation Polyhedral directional transducer array
FR2729041B1 (fr) * 1994-12-28 1997-01-31 Thomson Csf Procede d'emission acoustique pour sonar
EP0809920A4 (en) 1995-02-17 1999-11-03 Bolt Beranek & Newman UNDERWATER ACOUSTIC PROJECTOR
FR2735645B1 (fr) 1995-06-16 1997-07-25 Thomson Csf Emetteur acoustique remorque
US5841733A (en) 1996-05-31 1998-11-24 Hydroacoustics Inc. Acoustic source array system for underwater operation
DE19743096C1 (de) * 1997-09-26 1999-01-28 Stn Atlas Elektronik Gmbh Sendeantenne für eine Sonaranlage
US6002644A (en) * 1998-04-20 1999-12-14 Wilk; Peter J. Imaging system and associated method for surveying underwater objects
US6088296A (en) * 1999-05-21 2000-07-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Soft-bodied, towable, active acoustic module
US6341661B1 (en) * 2000-04-19 2002-01-29 L3 Communications Corporation Bow dome sonar
FR2822960B3 (fr) * 2001-03-30 2003-06-20 Thomson Marconi Sonar Sas Systeme de detection sous-marine basse frequence remorque
US6370085B1 (en) 2001-08-03 2002-04-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Extendable hull-mounted sonar system

Also Published As

Publication number Publication date
EP1588186A1 (en) 2005-10-26
WO2004065985A1 (en) 2004-08-05
IL168801A (en) 2015-01-29
AU2004206560B2 (en) 2007-06-28
EP1588186B1 (en) 2014-03-05
US6683819B1 (en) 2004-01-27
JP2006518951A (ja) 2006-08-17
CA2508206C (en) 2011-11-22
PL214872B1 (pl) 2013-09-30
PL376380A1 (en) 2005-12-27
AU2004206560A1 (en) 2004-08-05
CA2508206A1 (en) 2004-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2452690T3 (es) Sistema de grupo sonar
JP5068385B2 (ja) 調節可能な音響反射器
JP2011522218A5 (es)
WO2011012878A2 (en) Acoustic markers
US20170350978A1 (en) Deep water sonar imagining by multibeam echosounder
US20140169125A1 (en) Seismic Data Acquisition System Comprising at Least One Towfish Tail Device Connectable to a Tail of a Towed Acoustic Linear Antenna
US5412622A (en) Apparatus for discriminating sound sources in a water environment
CN106952554A (zh) 一种青少年国防科技研究专用的军民融合渔船声纳系统
US20220378026A1 (en) Ropeless fishing system and method
US20210132206A1 (en) Method and system for detecting a stream of bubbles in a body of sea water
JP5448153B2 (ja) 人工物検出システム、及び該システムに用いられる人工物検出方法
US7209408B1 (en) Distributed, soft-bodied, towable, active acoustic system
RU2548937C1 (ru) Система охраны объектов со стороны водной среды с прямой передачей информации через границу вода-воздух
US9541662B2 (en) Sensor towing by marine vessels
Hétet et al. SAS processing results for the detection of buried objects with a ship-mounted sonar
US20170038545A1 (en) Vented optical tube
Cong et al. Three dimensional acoustic imaging technology of buried object detection
Bjørnø Developments in sonar technologies and their applications
WO1999051995A9 (en) Imaging system for detecting underground and underwater objects and associated method
US8488414B1 (en) Acoustic line source
US3424267A (en) Marine seismic cable support system
Day Hearing the tides as fish
KR20210142425A (ko) 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치
RU2229226C1 (ru) Устройство для поиска рыбы
Fitzgerald et al. Chesapeake Instrument Corporation project TOAD: principles and applications of Towflex hydrophones