FR2818081A1 - Sonar de coque pour batiment naval - Google Patents
Sonar de coque pour batiment naval Download PDFInfo
- Publication number
- FR2818081A1 FR2818081A1 FR0015993A FR0015993A FR2818081A1 FR 2818081 A1 FR2818081 A1 FR 2818081A1 FR 0015993 A FR0015993 A FR 0015993A FR 0015993 A FR0015993 A FR 0015993A FR 2818081 A1 FR2818081 A1 FR 2818081A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- hydrophones
- antenna
- sonar
- sonar according
- cylindrical surfaces
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/004—Mounting transducers, e.g. provided with mechanical moving or orienting device
- G10K11/006—Transducer mounting in underwater equipment, e.g. sonobuoys
- G10K11/008—Arrays of transducers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
L'invention concerne les sonars de coque pour bâtiment naval. Elle consiste à associer un émetteur (20) formé d'anneaux cylindriques (201) à un récepteur formé d'au moins deux ensembles d'hydrophones (210) répartis sur deux surfaces cylindriques transparentes (211) coaxiales à l'émetteur. Elle permet de réduire le poids et le volume total de l'antenne et de s'affranchir de l'influence du facteur de qualité Q.
Description
<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention se rapporte aux sonars actifs qui sont montés sur la coque d'un bâtiment naval, notamment sur celle d'un bateau de surface.
Selon l'art antérieur, ce type de sonar est constitué, comme représenté sur la figure 1, d'une antenne cylindrique formée d'un support 10 sur lequel sont montées des colonnes de transducteurs 11. Généralement les transducteurs sont du type"Tonpilz"et assurent à la fois l'émission et la réception. L'antenne est fixée sur la coque par l'intermédiaire d'une pièce 12 dans laquelle ont été pratiqués des trous taraudés 120.
Pour des fréquences émises supérieures à plusieurs KHz, typiquement 5 kHz, une telle antenne reste de dimensions et de poids raisonnables, Pour des fréquences plus basses, entre 1 et 2 KHz par exemple, l'antenne devient trop lourde. De plus le facteur de qualité Q des transducteurs limite alors la bande de fréquence.
Pour pallier ces inconvénients, l'invention propose un sonar de coque pour bâtiment naval comprenant une antenne d'émission basse fréquence directive en site formée d'un empilement d'anneaux piézoélectriques principalement caractérisé en ce qu'il comprend en outre une antenne de réception transparente et volumique formée d'au moins deux ensembles d'hydrophones omnidirectionnels répartis sur deux surfaces cylindriques concentriques et coaxiale à l'antenne d'émission.
Selon une autre caractéristique, les hydrophones sont à large bande.
Selon une autre caractéristique, il comprend un ensemble d'ensembles d'hydrophones sur un même nombre de surfaces cylindriques concentriques et coaxiales à l'antenne d'émission.
Selon une autre caractéristique, la répartition des hydrophones sur les surfaces cylindriques est aléatoire.
Selon une autre caractéristique, la répartition des hydrophones sur les surfaces cylindriques est lacunaire.
<Desc/Clms Page number 2>
Selon une autre caractéristique, l'antenne d'émission est suspendue de manière à rester verticale pour s'affranchir des mouvements de roulis et de tangage du bâtiment porteur.
Selon une autre caractéristique, le lobe d'émission de l'antenne d'émission est stabilisé de manière électronique.
Selon une autre caractéristique, les signaux de réception des hydrophones sont traités électroniquement de manière à former des voies en réception présentant les caractéristiques de directivité d'une antenne bafflée.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en regard des figures annexées qui représentent : - la figure 1 ; une vue ou perspective cavalière d'un sonar connu ; - la figure 2 ; une vue en coupe d'un sonar selon l'invention ; et - la figure 3 ; un schéma de répartition des hydrophones, selon l'invention.
Selon l'invention, on combine une antenne spécifique d'émission formée d'anneaux piézoélectriques précontraints et une antenne spécifique de réception formée d'hydrophones omnidirectionnels placés sur une structure légère. Ainsi, il est possible d'émettre des fréquences plus basses dans un volume et avec un poids moindre et de s'affranchir de l'influence du facteur qualité Q pour obtenir une large bande en réception.
On a représenté sur la figure 2, une réalisation préférée d'une antenne sonar selon l'invention.
L'antenne d'émission 20 est formée d'un empilement d'anneaux piézoélectriques 201 dont le diamètre est adapté à la fréquence émise. On trouvera la description d'une antenne d'émission fabriquée selon cette technique dans le brevet français déposé par la demanderesse le 10. 03.1998 sous le no 98 02912, publié le 17.09. 1999 sous le numéro 2 776 161, et délivré le 26. 05.2000.
<Desc/Clms Page number 3>
Chaque anneau est commandé séparément au moyen d'un amplificateur de puissance de manière à réaliser un lobe d'émission en site vers le bas. Pour cela les anneaux sont découplés acoustiquement, comme décrit par exemple dans le brevet français déposé par la demanderesse le 14.10. 1994 sous le no 94 12285, publié le 19. 04. 1996 sous le numéro 2 725 868, et délivré le 03.01. 1997.
Dans un exemple de réalisation, la fréquence d'émission est égale à 2,5 kHz et on empile 10 anneaux de 250 mm de hauteur. La largeur du lobe en site est alors d'environ 15 degrés et de manière à assurer la verticalité de l'antenne malgré les mouvements du bateau, celle-ci est reliée au bateau au moyen d'un axe articulé 202. On obtient de la sorte un mouvement pendulaire de l'antenne suivant le tangage et le roulis.
Suivant une variante de réalisation, le lobe d'émission est stabilisé électriquement de manière connue par variation des phases des signaux de commande des anneaux.
L'antenne de réception 21 est placée de manière coaxiale à celle d'émission. Suivant une réalisation préférée, les hydrophones 210 sont fixés sur une structure 211 transparente aux ondes acoustiques dans la bande de fréquence utilisée. Cette structure est faite de 2 cylindres concentriques sur lesquels les hydrophones sont fixés en colonnes et en quinconces, comme représenté par exemple sur la figure 3 où les cercles noirs correspondent aux hydrophones du cylindre extérieur et les cercles blancs aux hydrophones du cylindre intérieur.
Avantageusement, les hydrophones seront à large bande pour que le sonar aussi puisse fonctionner en passif (réception de sources extérieures) ou en multistatique (réception d'autres émetteurs).
De manière connue, les signaux des hydrophones sont traités pour former des voies dont les caractéristiques de directivité sont celles d'une antenne bafflée. Notamment, en traitant des doublets d'hydrophones situés sur un même rayon, on forme des voies présentant une directivité cardioïde, comme décrit dans le brevet
<Desc/Clms Page number 4>
français déposé par la demanderesse le 26. 09. 86 sous le no 86 13485, publié le 01. 04. 1988 sous le numéro 2 604 530, et délivré le 28. 11. 1988.
Selon une variante de réalisation, la disposition des hydrophones sur les 2 supports cylindriques peut être aléatoire et/ou lacunaire (distance de plusieurs X, à la fréquence d'émission, entre les hydrophones).
Suivant une autre variante de réalisation, on peut utiliser plus de deux cylindres, pour former ainsi une antenne volumique.
Enfin un traitement adaptatif des signaux d'hydrophones peut être mis en oeuvre de manière à rejeter le bruit du bateau.
Claims (8)
1-Sonar de coque pour bâtiment naval comprenant une antenne d'émission (20) basse fréquence directive en site formée d'un empilement d'anneaux piézoélectriques (201) carctérlsé en ce qu'il comprend en outre une antenne de réception transparente et volumique formée d'au moins deux ensembles d'hydrophones omnidirectionnels (210) répartis sur deux surfaces cylindriques concentriques et coaxiale à l'antenne d'émission.
2-Sonar selon la revendication 1, caractérisé en ce que les hydrophones (210) sont à large bande.
3-Sonar selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble d'ensembles d'hydrophones (210) sur un même nombre de surfaces cylindriques concentriques et coaxiales à l'antenne d'émission.
4-Sonar selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la répartition des hydrophones (210) sur les surfaces cylindriques est aléatoire.
5-Sonar selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la répartition des hydrophones (210) sur les surfaces cylindriques est lacunaire.
6-Sonar selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'antenne d'émission (202) est suspendue de manière à rester verticale pour s'affranchir des mouvements de roulis et de tangage du bâtiment porteur.
7-Sonar selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le lobe d'émission de l'antenne d'émission (202) est stabilisé de manière électronique.
<Desc/Clms Page number 6>
8-Sonar selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les signaux de réception des hydrophones (202) sont traités électroniquement de manière à former des voies en réception présentant les caractéristiques de directivité d'une antenne bafflée.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0015993A FR2818081B1 (fr) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | Sonar de coque pour batiment naval |
| AU2002222088A AU2002222088A1 (en) | 2000-12-08 | 2001-11-30 | Naval hull-mounted sonar for naval ship |
| PCT/FR2001/003797 WO2002047065A1 (fr) | 2000-12-08 | 2001-11-30 | Sonar de coque pour batiment naval |
| RU2003120448/28A RU2003120448A (ru) | 2000-12-08 | 2001-11-30 | Гидролокатор для военного корабля |
| DE60124314T DE60124314T2 (de) | 2000-12-08 | 2001-11-30 | Rumpfsonar für seeschiff |
| EP01999938A EP1356450B1 (fr) | 2000-12-08 | 2001-11-30 | Sonar de coque pour batiment naval |
| US10/433,777 US6856580B2 (en) | 2000-12-08 | 2001-11-30 | Naval-hull mounted sonar for naval ship |
| NO20032607A NO20032607L (no) | 2000-12-08 | 2003-06-10 | Sonar montert på skroget av et marineskip |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0015993A FR2818081B1 (fr) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | Sonar de coque pour batiment naval |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2818081A1 true FR2818081A1 (fr) | 2002-06-14 |
| FR2818081B1 FR2818081B1 (fr) | 2003-04-11 |
Family
ID=8857418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0015993A Expired - Lifetime FR2818081B1 (fr) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | Sonar de coque pour batiment naval |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6856580B2 (fr) |
| EP (1) | EP1356450B1 (fr) |
| AU (1) | AU2002222088A1 (fr) |
| DE (1) | DE60124314T2 (fr) |
| FR (1) | FR2818081B1 (fr) |
| NO (1) | NO20032607L (fr) |
| RU (1) | RU2003120448A (fr) |
| WO (1) | WO2002047065A1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2584338A1 (fr) * | 1985-07-02 | 1987-01-09 | Axo Equip Automobile | Procede de fabrication de blocs optiques et blocs optiques obtenus, selon ledit procede |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7354167B2 (en) | 2004-05-27 | 2008-04-08 | Angstrom, Inc. | Beam focusing and scanning system using micromirror array lens |
| DE102009018624B3 (de) * | 2009-04-23 | 2010-11-04 | Atlas Elektronik Gmbh | Elektroakustische Unterwasserantenne |
| US8681587B2 (en) * | 2012-03-29 | 2014-03-25 | Rensselaer Polytechnic Institute | Method and apparatus for an acoustic-electric channel mounting |
| FR3015785B1 (fr) * | 2013-12-20 | 2015-12-25 | Thales Sa | Antenne omnidirectionnelle compacte pour sonar trempe |
| FR3026569B1 (fr) * | 2014-09-26 | 2017-12-08 | Thales Sa | Antenne omnidirectionnelle |
| FR3060761B1 (fr) * | 2016-12-20 | 2020-10-02 | Thales Sa | Systeme optimise de detection acoustique de diverses menaces sous-marines sur une zone sensible |
| CN114740461B (zh) * | 2022-06-07 | 2022-09-02 | 深圳市晟达通讯设备有限公司 | 一种声呐系统、以及用于该声呐系统的水下定位天线 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3141148A (en) * | 1960-12-27 | 1964-07-14 | Honeywell Regulator Co | Underwater sound apparatus |
| US4661938A (en) * | 1986-01-23 | 1987-04-28 | Westinghouse Electric Corp. | Sonar apparatus |
| DE3635364A1 (de) * | 1986-10-17 | 1988-04-28 | Fraunhofer Ges Forschung | Gruppenstrahler |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2604530B1 (fr) * | 1986-09-26 | 1988-12-09 | Thomson Csf | Sonar cylindrique deployable |
| US5515342A (en) * | 1988-12-22 | 1996-05-07 | Martin Marietta Corporation | Dual frequency sonar transducer assembly |
| FR2739522B1 (fr) * | 1995-09-28 | 1997-11-14 | France Etat | Antenne de sonar |
| US6341661B1 (en) * | 2000-04-19 | 2002-01-29 | L3 Communications Corporation | Bow dome sonar |
-
2000
- 2000-12-08 FR FR0015993A patent/FR2818081B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-11-30 WO PCT/FR2001/003797 patent/WO2002047065A1/fr active IP Right Grant
- 2001-11-30 DE DE60124314T patent/DE60124314T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-30 EP EP01999938A patent/EP1356450B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-30 RU RU2003120448/28A patent/RU2003120448A/ru not_active Application Discontinuation
- 2001-11-30 US US10/433,777 patent/US6856580B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-30 AU AU2002222088A patent/AU2002222088A1/en not_active Abandoned
-
2003
- 2003-06-10 NO NO20032607A patent/NO20032607L/no unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3141148A (en) * | 1960-12-27 | 1964-07-14 | Honeywell Regulator Co | Underwater sound apparatus |
| US4661938A (en) * | 1986-01-23 | 1987-04-28 | Westinghouse Electric Corp. | Sonar apparatus |
| DE3635364A1 (de) * | 1986-10-17 | 1988-04-28 | Fraunhofer Ges Forschung | Gruppenstrahler |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2584338A1 (fr) * | 1985-07-02 | 1987-01-09 | Axo Equip Automobile | Procede de fabrication de blocs optiques et blocs optiques obtenus, selon ledit procede |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2002047065A1 (fr) | 2002-06-13 |
| DE60124314T2 (de) | 2007-05-31 |
| NO20032607D0 (no) | 2003-06-10 |
| EP1356450A1 (fr) | 2003-10-29 |
| EP1356450B1 (fr) | 2006-11-02 |
| US6856580B2 (en) | 2005-02-15 |
| AU2002222088A1 (en) | 2002-06-18 |
| RU2003120448A (ru) | 2005-02-20 |
| FR2818081B1 (fr) | 2003-04-11 |
| NO20032607L (no) | 2003-06-10 |
| DE60124314D1 (de) | 2006-12-14 |
| US20040052160A1 (en) | 2004-03-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1356451B1 (fr) | Reseau annulaire | |
| FR2800229A1 (fr) | Transducteur acoustique sous-marin a large bande | |
| CA2117931A1 (fr) | Reseau de microphones adaptatif | |
| EP1356450B1 (fr) | Sonar de coque pour batiment naval | |
| FR2570916A1 (fr) | Procede et transducteur electro-acoustique pour emettre ou recevoir des ondes acoustiques dans plusieurs bandes passantes | |
| US20040125701A1 (en) | Towed low-frequency underwater detection system | |
| US4314098A (en) | Reversible electroacoustic transducer device having a constant directivity characteristic over a wide frequency band | |
| US6108275A (en) | Phased beam transducer | |
| CA2650525C (fr) | Procede d'optimisation de l'alimentation electrique pour une antenne d'emission lineaire remorquee a des fins d'emission en mode omnidirectionnel | |
| KR20030011925A (ko) | 양방향 기계-전기적 변환기 | |
| EP3198586B1 (fr) | Antenne omnidirectionnelle | |
| US4168482A (en) | Combination acoustic filter plate and liquid lens | |
| CA1263734A (fr) | Appareil sonar | |
| US4484317A (en) | Multibeam lens/filter combination for sonar sensor | |
| WO2005057234A1 (fr) | Appareil sonar avec reseau incurve et procede associe | |
| Ochi et al. | Development of tilted toroidal beam wideband transducer using quadrature phase shift keying for underwater acoustic communication | |
| EP0264320B1 (fr) | Sonar cylindrique déployable | |
| US4445207A (en) | Frequency independent acoustic antenna | |
| US4821004A (en) | Method for the elimination of spurious echos in electro-acoustic delay lines using bulk waves and delay line applying this method | |
| FR2909774A1 (fr) | Localisation par sonar | |
| US4241432A (en) | Transducer-reflector system | |
| EP0114547A2 (fr) | Système acoustique à antennes paramétriques multifaisceaux | |
| EP0619025B1 (fr) | Antenne acoustique lineaire | |
| US20050157590A1 (en) | Surface acoustic antenna for submarines | |
| EP0506529B1 (fr) | Antenne acoustique basse fréquence directive |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 16 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 17 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 18 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 20 |