KR101081876B1 - Towed underwater acoustic sensor - Google Patents

Towed underwater acoustic sensor Download PDF

Info

Publication number
KR101081876B1
KR101081876B1 KR1020090133562A KR20090133562A KR101081876B1 KR 101081876 B1 KR101081876 B1 KR 101081876B1 KR 1020090133562 A KR1020090133562 A KR 1020090133562A KR 20090133562 A KR20090133562 A KR 20090133562A KR 101081876 B1 KR101081876 B1 KR 101081876B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor
acoustic
signal
ballast
cable
Prior art date
Application number
KR1020090133562A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110077100A (en
Inventor
김원호
조치영
김형렬
Original Assignee
국방과학연구소
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 국방과학연구소 filed Critical 국방과학연구소
Priority to KR1020090133562A priority Critical patent/KR101081876B1/en
Publication of KR20110077100A publication Critical patent/KR20110077100A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101081876B1 publication Critical patent/KR101081876B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
    • G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
    • G01H11/08—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means using piezoelectric devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/39—Arrangements of sonic watch equipment, e.g. low-frequency, sonar
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H11/00—Defence installations; Defence devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

본 발명은 예인형 수중음향센서에 관한 것으로, 자항식 기만기에 연결되어 주행시 예인되는 수중음향센서의 예인시 유동 소음의 영향을 최소화함과 아울러 수중음향센서의 중성부력 유지와 요동을 최소화하면서 광대역의 주파수 대역의 음향신호를 안정되게 수신할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. The present invention relates to a towed hydroacoustic sensor, which is connected to an autonomous deceptor while minimizing the influence of flow noise during towing of the hydroacoustic sensor towed during driving, while maintaining the neutral buoyancy of the hydroacoustic sensor and minimizing fluctuations. An object of the present invention is to stably receive a sound signal in a frequency band.

이를 위해, 본 발명은 수중의 음향신호를 감지하기 위해 자항식 기만기(100)에 연결되는 예인형 수중음향센서(600)에 있어서, 자항식 기만기(100) 후단 내부에 연결되고, 고장력 인장부재와 신호선 및 전원선이 구비된 신호케이블(200); 신호케이블(200)의 후단과 연결되어 광대역 주파수 대역의 음향신호를 감지하도록 구형(球形)의 압전 세라믹 진동체로 이루어진 음향센서조립체(300); 음향센서조립체(300)의 후단에 안정기케이블(400)에 의해 연결되어 예인시 수중음향센서의 중성부력을 유지하여 음향신호의 안정화를 위해 내부에 공기층을 갖는 안정기조립체(500); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.To this end, the present invention is a towed hydroacoustic sensor 600 that is connected to the self-destructive deception 100 to detect the acoustic signal in the water, is connected to the rear end of the self-destructive deception 100, tension tension A signal cable 200 including a member, a signal line, and a power line; An acoustic sensor assembly (300) connected to a rear end of the signal cable (200) and formed of a spherical piezoelectric ceramic vibrating body to sense an acoustic signal of a wideband frequency band; A stabilizer assembly 500 connected to the rear end of the acoustic sensor assembly 300 by a ballast cable 400 to maintain neutral buoyancy of the underwater acoustic sensor when towing and having an air layer therein to stabilize the acoustic signal; Characterized in that it comprises a.

기만기, 자항식, 음향센서, 중성부력, 압전 세라믹 진동체, 전기변환기, 안정기 Deception machine, magnetic resistance, acoustic sensor, neutral buoyancy, piezoelectric ceramic vibrating body, electric converter, ballast

Description

예인형 수중음향센서{TOWED UNDERWATER ACOUSTIC SENSOR} TOWED UNDERWATER ACOUSTIC SENSOR}

본 발명은 예인형 수중음향센서에 관한 것으로, 더 상세하게는 자항식 기만기에 연결되어 주행시 예인되는 수중음향센서의 예인시 유동 소음의 영향을 최소화함과 아울러 수중음향센서의 중성부력 유지와 요동을 최소화하면서 광대역의 주파수 대역의 음향신호를 안정되게 수신할 수 있는 예인형 수중음향센서에 관한 것이다.The present invention relates to a towed hydroacoustic sensor, and more particularly, to minimize the influence of the flow noise during towing of the hydroacoustic sensor towed during driving connected to the self-destructive deception device, and to maintain the neutral buoyancy and fluctuation of the hydroacoustic sensor The present invention relates to a towed underwater acoustic sensor which can stably receive a wide frequency band acoustic signal while minimizing it.

일반적으로 육상이나 공중에서는 전자파를 이용하여 레이더, 레이저 또는 적외선으로 표적을 탐지하지만, 수중에 있는 표적을 탐지할 때는 음향신호를 이용하는 소나(SONAR: Sound Navigation And Ranging)를 사용한다. 소나는 위협이 되는 수중 물체를 찾아내 수상함이나 잠수함 등의 함정이 안전하게 항해할 수 있도록 하는 장비로 음향탐지장비 혹은 음탐기로도 불리운다. In general, land and air use electromagnetic waves to detect targets by radar, laser, or infrared rays, but sonar (SONAR: Sound Navigation And Ranging) is used to detect targets underwater. The sonar is a device that finds threatening underwater objects so that vessels such as a submarine or submarine can sail safely. Also called sonar or sound detector.

소나는 탐지 방법에 따라 수동소나와 능동소나로 구분된다. 수동소나는 잠수함이 항해할 때 엔진이나 프로펠러에서 내는 소음을 먼 거리에서 수신하여 잠수함을 찾아내는 장비로서, 잠수함 또는 함정에서 케이블로 예인하는 선배열 소나, 잠수함의 선체 주위에 부착하는 선체 부착 소나, 해저에 부설하는 해역감시음향체 계용 선배열 센서 등이 있다. 능동소나는 수상함정 소나에서 발생한 음파가 표적에서 반사되어 되돌아 오는 신호를 이용하여 적 잠수함 등을 탐지하는 장비로서, 함정 앞부분에 설치하여 운용하는 함정 소나, 함정 뒷부분에서 케이블로 예인하면서 사용깊이를 조절할 수 있는 가변심도 소나가 있다.Sonars are classified into passive sonar and active sonar, depending on the detection method. Passive sonar is a device that finds a submarine by receiving noises from engines or propellers from a long distance when the submarine is sailing.It is a line array cow towed by a cable from a submarine or a ship, or a hull attached sonar attached to the hull of a submarine. And a line array sensor for sea supervisory sound system installed in the sea. Active sonar is a device that detects enemy submarines by using signals from the ship's sonar reflected back from the target, and adjusts the depth of use by towing a cable from the ship's sonar or the ship's rear. There is a variable depth sonar.

이러한 소나의 작동원리는 압전현상을 이용하는데, 압전현상을 나타내는 결정이나 세라믹에 흐르는 전류의 세기를 일정한 주파수로 변화시켜주면, 이들이 진동하면서 같은 주파수의 음파를 발생한다. 반대로 외부에서 음파를 받으면 전기에너지를 발생시키므로 이 전기신호를 분석하면 음파의 성분을 찾아낼 수 있다.The operating principle of the sonar uses a piezoelectric phenomenon. When the intensity of the current flowing through the crystal or the ceramic exhibiting the piezoelectric phenomenon is changed to a constant frequency, the sonar vibrates and generates sound waves of the same frequency. On the contrary, when the sound wave is received from the outside, electric energy is generated, so analyzing the electric signal can find the components of the sound wave.

이와 같은 소나는 일반적으로 다수의 음향센서가 특정 형태로 배열되어 있는 구조를 가지며, 상기 배열 구조를 형성하고 있는 각각의 음향 센서에서 발생이 이루어지는 음향 신호의 파장과 각각의 음향센서를 구동시키는 전기 신호의 위상 차이를 고려하여 특정 방향의 음향 신호를 탐지한다.Such a sonar generally has a structure in which a plurality of acoustic sensors are arranged in a specific form, the wavelength of the acoustic signal generated in each of the acoustic sensors forming the array structure, and an electric signal for driving each acoustic sensor. The acoustic signal in a specific direction is detected by considering the phase difference of the signal.

종래에는 상기한 음향센서로서 중성부력 케이블을 채용하고 저주파 음향센서를 배열하여 어뢰 및 함소나 신호를 수신하기 위한 예인형 선배열 수중음향센서를 사용하여 왔다. Conventionally, a tow-type line array underwater acoustic sensor for receiving torpedoes, anchorages and signals by employing a neutral buoyancy cable and arranging a low frequency acoustic sensor as the acoustic sensor has been used.

그러나, 아군 함정으로 공격해오는 고정밀 음향어뢰 공격에 효과적으로 교란 또는 기만 대응하기 위하여 수중에서 자체 추진력에 의해 자체 항주(航走)하면서 소음을 방사하는 등 복합기만법으로 음향어뢰를 기만하거나 최소한 함정이 회피할 시간을 확보하여 기만 효과를 극대화할 수 있도록 한 자항식 기만기에서는, 수중음향센서가 기만기 몸체 내부에 위치해 있다가 주행시 예인형 구조를 가져야 하기 때 문에 크기에 제약을 받았고, 특히 어뢰 및 함소나 신호를 수신하기 위해서는 고주파를 포함한 광대역 주파수 대역의 수신 기능이 요구되어 왔다. 또한, 자항식 기만기에서는, 주행시 예인되는 수중음향센서의 중성부력 유지와 요동을 최소화하여 안정된 음향신호를 수신하는 수중음향센서의 개발이 요구되어 왔다.However, in order to effectively disturb or deceive high-precision acoustic torpedoes attacked by friendly ships, the torpedoes are deceived or at least avoided by multiple deception methods, such as radiating noise while self-propelled by self-propulsion. In the self-destructive deception system, which allowed time to maximize the deception effect, the hydroacoustic sensor was placed inside the deceiver body and had to be towed during driving. In order to receive a signal or a signal, a reception function of a wideband frequency band including a high frequency has been required. In addition, the self-destructive deception machine has been required to develop a hydroacoustic sensor that receives a stable sound signal by minimizing the maintenance of the neutral buoyancy and fluctuation of the hydroacoustic sensor towed during driving.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 자항식 기만기에 연결되어 주행시 예인되는 수중음향센서의 예인시 유동 소음의 영향을 최소화함과 아울러 수중음향센서의 중성부력 유지와 요동을 최소화하면서 광대역의 주파수 대역의 음향신호를 안정되게 수신할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, while minimizing the influence of flow noise during towing of the underwater acoustic sensor being towed during driving connected to the self-destructive detractor, and maintaining the neutral buoyancy and fluctuation of the underwater acoustic sensor. It is an object of the present invention to stably receive sound signals in a wide frequency band while minimizing.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 수중의 음향신호를 감지하기 위해 자항식 기만기에 연결되는 예인형 수중음향센서에 있어서, In order to achieve the above object, the present invention is a tow type underwater acoustic sensor connected to the self-destructive deceiving device to detect the acoustic signal in the water,

자항식 기만기 후단 내부에 연결되고, 고장력 인장부재와 신호선 및 전원선이 구비된 신호케이블; 상기 신호케이블의 후단과 연결되어 광대역 주파수 대역의 음향신호를 감지하는 압전형 음향센서조립체; 상기 음향센서조립체의 후단에 안정기케이블에 의해 연결되어 예인시 수중음향센서의 중성부력을 유지하기 위한 안정기조립체; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.A signal cable connected to the rear end of the self-destructive deception machine and having a high tension tension member, a signal line, and a power line; A piezoelectric acoustic sensor assembly connected to a rear end of the signal cable to sense an acoustic signal of a wideband frequency band; Ballast assembly is connected to the rear end of the acoustic sensor assembly by a ballast cable for maintaining the neutral buoyancy of the underwater acoustic sensor when towing; Characterized in that it comprises a.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 음향센서조립체는, 상기 음향신호를 수신하여 전기신호 변환하도록 압전 세라믹 진동체로 이루어진 압전형 음향-전기변환기와, 상기 음향-전기변환기와 전기적으로 연결되어 상기 음향-전기변환기의 미소 전기신호를 증폭하고 주파수 필터링 기능을 갖는 전치증폭기와, 음향-전기변환기와 전치증폭기를 일체형으로 구성할 수 있도록 소형화한 일체형 센서몰딩부와, 센서몰딩부의 전단에 형성되어 전치증폭기의 출력신호를 신호케이블에 전송하도록 신호케이블 을 연결하기 위한 연결부와, 센서몰딩부의 후단에 핀 결합되어 안정기케이블 일단의 연결을 위한 연결부를 갖는 몰딩결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the acoustic sensor assembly, a piezoelectric acoustic-electric converter made of a piezoelectric ceramic vibrating body to receive the acoustic signal and convert the electrical signal, and the acoustic-electric converter is electrically connected to the acoustic-electric converter Pre-amplifier with amplification of the micro-electrical signal of the converter and frequency filtering function, an integrated sensor molding part which is miniaturized so that the acoustic-electric converter and the pre-amplifier can be integrally formed, and formed at the front end of the sensor molding part to output the preamplifier. And a connection part for connecting a signal cable to transmit a signal to the signal cable, and a molding coupling part having a connection part connected to the rear end of the sensor molding part and connected to one end of the ballast cable.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 센서몰딩부는 수밀(水密)과 외부충격을 막기 위해 폴리우레탄으로 진공 몰딩된 유선형 구조의 음향윈도우로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the sensor molding part is characterized by consisting of a sound window of a streamlined structure vacuum-molded with polyurethane in order to prevent water tightness and external impact.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 압전 세라믹 진동체는 구형(球形)이고, 상기 센서몰딩부에 형성된 구형의 수용홈에 수용 지지되어 있는 것을 특징으로 한다.Further, in the present invention, the piezoelectric ceramic vibrating body is spherical and is housed in a spherical accommodating groove formed in the sensor molding part.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 압전 세라믹 진동체는 구형의 압전 세라믹판의 표면에 전극판을 접착시킴으로써 형성된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the piezoelectric ceramic vibrating body is formed by adhering an electrode plate to a surface of a spherical piezoelectric ceramic plate.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 안정기조립체는 안정기케이블 타단의 연결을 위한 연결부와, 중성부력 유지를 위해 공기층을 갖는 내부 빈공간과, 이 연결부와 내부 빈공간을 일체형으로 폴리우레탄으로 몰딩한 유선형 안정기몰딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the ballast assembly is connected to the other end of the ballast cable, an internal empty space having an air layer to maintain the neutral buoyancy, and a streamlined ballast stabilized integrally molded in polyurethane with the connecting portion and the internal empty space It characterized in that it comprises a molding.

본 발명에 의하면, 압전 세라믹 진동체로 이루어진 음향-전기변환기와 전치증폭기를 폴리우레탄 진공 몰딩을 통하여 센서몰딩부를 형성함으로써 해수 침투를 차단하면서 소형화 구조를 도모할 수 있다. According to the present invention, the acoustic-electric converter and the preamplifier made of the piezoelectric ceramic vibrating body form the sensor molding portion through the polyurethane vacuum molding, thereby miniaturizing the seawater while preventing the seawater infiltration.

또한, 압전 세라믹 진동체를 무지향(無指向) 특성을 갖는 구형으로 형성함으로써 모든 방향에서의 광대역 주파수 대역의 음향신호를 수신할 수 있을 뿐만 아니라, 센서몰딩부의 후단에 내부에 공기층을 갖는 안정기조립체를 안정기케이블에 의 해 연결하여 예인시 수중음향센서의 중성부력을 유지하여 안정된 음향신호를 수신할 수 있고, 또한 음향센서조립체와 안정기조립체를 유선형 구조로 형성함으로써 예인시 발생가능한 유동 소음의 영향을 최소화함과 아울러 요동을 최소화할 수 있다.In addition, by forming the piezoelectric ceramic vibrating body into a spherical shape having a non-directional characteristic, it is possible not only to receive an acoustic signal in a wide frequency band in all directions, but also to provide a stabilizer assembly having an air layer inside the rear end of the sensor molding part. It can be connected by ballast cable to maintain stable neutral buoyancy of the hydroacoustic sensor during towing and can receive stable sound signals, and minimize the influence of flow noise that can be generated during towing by forming the acoustic sensor assembly and ballast assembly in a streamlined structure. In addition, fluctuations can be minimized.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따라 자항식 기만기에 연결된 예인형 수중음향센서의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 음향센서조립체를 나타낸 것으로, (a)는 외형도, (b)는 내부 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 예인형 수중음향센서의 안정기조립체를 나타낸 것으로, (a)는 외형도, (b)는 내부 단면도이다.1 is a configuration diagram of a tow type hydroacoustic sensor connected to the self-destructive device according to the present invention, Figure 2 shows an acoustic sensor assembly according to the present invention, (a) is an external view, (b) is an internal cross-sectional view. 3 shows a ballast assembly of a towed hydroacoustic sensor according to the present invention, (a) is an outline view, and (b) is an internal sectional view.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 예인형 수중음향센서(600)는 자항식 기만기(100)에 연결되어 있다. 이 수중음향센서(600)는 평상시에 잠수함(도시하지 않음)의 외측면에 설치되어 있는 발사관(도시하지 않음)에 장착된 기만기(100)의 내부에 위치하여 있다가, 발사관을 벗어나면 기만기(100)와 분리되면서 도 1에 도시된 바와 같은 예인형 구조를 갖게 된다. First, as shown in FIG. 1, the towed hydroacoustic sensor 600 according to the present invention is connected to the self-destructive deception device 100. The hydroacoustic sensor 600 is located inside the deception machine 100 mounted on a launch tube (not shown) which is normally installed on an outer surface of a submarine (not shown). Separate from the maturity 100 will have a tow-shaped structure as shown in FIG.

상기 기만기(100)는 본 발명의 본질적인 구성이 아니므로, 도면에 그 세부구조를 도시하지 않았지만, 본 발명에 의한 수중음향센서(600)와의 연결관계를 위해 간략히 설명하면 다음과 같다. 일반적으로, 자항식 기만기(100)는 잠수함의 발사관을 통해 발사 즉시 추진동력이 작동되어 잠수함에서 점차 거리가 멀어지면서 음 파를 방사하여 적함에서 발사한 어뢰를 유인하도록 내부의 추진모터에 의해 구동되는 구동장치를 포함한다. 그리고, 기만기 몸체 후단 내부에는 공간이 형성되어 있고, 그 후단에는 발사전 발사관에 의해 감싸여져 있고 토션스프링에 의해 고정 지지되는 풀림장치가 모터의 회전축에 연결되는 상태로 구비되어 있다. Since the deception device 100 is not an essential configuration of the present invention, the detailed structure thereof is not shown in the drawings. However, the deception device 100 will be briefly described for connection with the underwater acoustic sensor 600 according to the present invention. In general, the self-destructive deception device 100 is driven by the propulsion power is activated immediately after the launch through the submarine's launch tube to emit torpedoes from the ship by releasing sound waves gradually away from the submarine is driven by an internal propulsion motor And a driving device. In addition, a space is formed inside the rear end of the deception body, and the rear end is provided with a release device that is wrapped by a launch tube before launch and fixed by a torsion spring and connected to a rotation shaft of the motor.

이러한 구조에 의해, 본 발명에 의한 수중음향센서(600)는 후술하는 신호케이블(200)에 의해 상기 기만기(100) 내부공간 안에 풀림장치에 감긴 상태로 연결되어 있다가, 기만기(100)가 발사관을 벗어나면 풀림장치를 고정하고 있던 스프링이 해체되어 풀림장치가 벗겨지면서 기만기(100)와 분리되게 된다.By this structure, the underwater acoustic sensor 600 according to the present invention is connected to the decoupling device in a state in which the decompression device 100 is wound inside the deception device 100 by a signal cable 200 to be described later, the deception device 100 When the out of the launch tube, the spring fixing the release device is dismantled and the release device is peeled off and is separated from the deception machine 100.

이와 같이 기만기(100)에 연결되는 본 발명에 의한 수중음향센서(600)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 신호케이블(200); 압전형 음향센서조립체(300); 안정기케이블(400); 안정기조립체(500); 를 포함하는 구성으로 되어 있다.As described above, the hydroacoustic sensor 600 according to the present invention connected to the deception device 100 includes a signal cable 200; Piezoelectric acoustic sensor assembly 300; Ballast cable 400; Ballast assembly 500; It is configured to include.

상기 신호케이블(200)은 위와 같이 자항식 기만기(100) 후단 내부에 연결되고, 예인시 수중 장력을 견딜수 있도록 고장력 인장부재를 구비하고 또한 그 주위에 신호선과 전원선이 배치되고 외부가 폴리우레탄으로 둘러싸인 구조로 이루어져 있다. 또한, 상기 신호케이블(200)은 기만기(100)의 주행시 기만기(100)의 추진장치의 소음 영향을 최소화하기 위해 길이를 길게 설계하는 것이 바람직하다. The signal cable 200 is connected to the inside of the rear end of the self-destructive deception device 100 as described above, is provided with a high-tensile tension member to withstand the underwater tension during towing, and the signal line and the power line is disposed around the outside and polyurethane outside Consists of a structure surrounded by. In addition, the signal cable 200 is preferably designed to have a long length in order to minimize the noise effect of the propulsion device of the deception device 100 when the deception device 100 is traveling.

상기 압전형 음향센서조립체(300)는 상기 신호케이블(200)의 후단에 연결되어 광대역 주파수 대역의 수중 음향신호를 감지하도록 구성되어 있다. 즉, 상기 음향센서조립체(300)는, 상기 음향신호를 수신하여 전기신호 변환하도록 압전 세라믹 진동체로 이루어진 압전형 음향-전기변환기(311)와, 음향-전기변환기(311)와 전 기적으로 연결되어 상기 음향-전기변환기(311)의 미소 전기신호를 증폭하고 주파수 필터링 기능을 갖는 전치증폭기(312)와, 음향-전기변환기(311)와 전치증폭기(312)를 일체형으로 구성할 수 있도록 소형화한 일체형 센서몰딩부(313)와, 센서몰딩부(313)의 전단에 형성되어 전치증폭기(312)의 출력신호를 신호케이블(200)에 전송하도록 신호케이블(200)을 연결하기 위한 연결부(314)와, 센서몰딩부(313)의 후단에 핀 결합되어 안정기케이블(400) 일단의 연결을 위한 연결부(315)를 갖는 몰딩결합부(316)를 포함하는 구조로 이루어져 있다.The piezoelectric acoustic sensor assembly 300 is connected to the rear end of the signal cable 200 and is configured to detect an underwater acoustic signal of a broadband frequency band. That is, the acoustic sensor assembly 300 is electrically connected to the piezoelectric acoustic-electric converter 311 made of a piezoelectric ceramic vibrating body to receive the acoustic signal and convert the electrical signal, and the acoustic-electric converter 311. A miniature integrated type that amplifies the micro-electrical signal of the acoustic-electric converter 311 and has a pre-amplifier 312 having a frequency filtering function, and the acoustic-electric converter 311 and the pre-amplifier 312 may be integrated. A connection part 314 formed at the front end of the sensor molding part 313 and the sensor molding part 313 to connect the signal cable 200 to transmit the output signal of the preamplifier 312 to the signal cable 200; The pin is coupled to the rear end of the sensor molding part 313 and has a structure including a molding coupling part 316 having a connection part 315 for connection of one end of the ballast cable 400.

여기서, 상기 센서몰딩부(313)는 도 2(b)와 같이 음향-전기변환기(311)와 전치증폭기(312)를 일체형으로 몰딩함으로써 형성된 것이다. 센서몰딩부(313)에는 음향-전기변환기(311)와 전치증폭기(312)를 수용하기 위한 수용홈(318, 319)과, 신호케이블(200)을 연결하기 위한 반구형 홈을 갖는 연결부(314)가 형성되어 있다. 이러한 구조의 센서몰딩부(313)는 그 내부에 장착된 구성부품을 수밀(水密)과 외부충격으로부터 보호하고 또한 깊은 수심에서의 해수의 유입을 차단하기 위해 음파의 손실이 없고 물과 특성이 유사한 폴리우레탄 재질을 사용하여 진공 몰딩된 음향윈도우 구조로 이루어져 있다. 또한 상기 센서몰딩부(313)는 예인시의 유동 소음의 영향을 최소화하기 위해 유선형 구조로 설계되어 있다.Here, the sensor molding part 313 is formed by integrally molding the acoustic-electric converter 311 and the preamplifier 312 as shown in FIG. The sensor molding part 313 includes accommodating grooves 318 and 319 for accommodating the acoustic-electric converter 311 and the preamplifier 312, and a connection part 314 having hemispherical grooves for connecting the signal cable 200. Is formed. The sensor molding part 313 of this structure has similar characteristics to water and has no loss of sound waves in order to protect components mounted therein from watertightness and external shocks and to block the inflow of seawater at deep water. Acoustic window structure is made by using polyurethane material. In addition, the sensor molding part 313 is designed in a streamlined structure to minimize the influence of the flow noise during towing.

상기 압전 세라믹 진동체는 구형(球形)이고, 상기 센서몰딩부(313)에 형성된 구형의 수용홈(318, 319)에 수용 지지되어 있다. 이러한 압전 세라믹 진동체는 구형의 압전 세라믹판의 내외면에 전극판을 접착시킴으로써 형성된다. The piezoelectric ceramic vibrating body is spherical, and is accommodated in spherical receiving grooves 318 and 319 formed in the sensor molding portion 313. The piezoelectric ceramic vibrating body is formed by adhering an electrode plate to the inner and outer surfaces of a spherical piezoelectric ceramic plate.

상기 몰딩결합부(316)를 센서몰딩부(313)에 핀 결합하기 위해 센서몰딩 부(313)의 후단부와 몰딩결합부(316)의 전단부에는 대응하는 핀 결합공이 형성되어 있다. 따라서, 상기 몰딩결합부(316)는 핀 결합공에 고정된 핀(317)을 제거함으로써 센서몰딩부(313)로부터 분리될 수 있다. 이러한 몰딩결합부(316)는 안정기케이블(400)이 일체형으로 몰딩함으로써 형성된다.In order to pin-couple the molding coupling part 316 to the sensor molding part 313, corresponding pin coupling holes are formed at the rear end of the sensor molding part 313 and the front end of the molding coupling part 316. Therefore, the molding coupling part 316 may be separated from the sensor molding part 313 by removing the pin 317 fixed to the pin coupling hole. The molding coupling part 316 is formed by molding the ballast cable 400 integrally.

한편, 상기 안정기조립체(500)는 안정기케이블(400) 타단을 연결하기 위한 연결부(510)와, 중성부력 유지를 위해 공기층을 갖는 내부 빈공간(511)과, 이 연결부(510)와 내부 빈공간(511)을 일체형으로 폴리우레탄으로 몰딩한 안정기몰딩부(512)를 포함하는 구조로 이루어져 있다. 여기서, 상기 안정기몰딩부(512) 또한 위와 마찬가지로 빈공간(511)과 안정기케이블(400)이 일체형으로 몰딩되어 형성되며, 상기 연결부(510)는 안정기몰딩부(512) 내에 반구형 길이방향으로 형성된 홈에 의해 이루어진 것이다. 또한, 상기 안정기몰딩부(512)는 상기 센서몰딩부(313)와 함께, 예인시의 유동 소음의 영향을 최소화하기 위해 유선형 구조로 설계되어 있다.On the other hand, the ballast assembly 500 has a connection portion 510 for connecting the other end of the ballast cable 400, an inner empty space 511 having an air layer to maintain neutral buoyancy, the connecting portion 510 and the inner empty space 511 is integrally formed with a structure including a ballast molding unit 512 molded with polyurethane. Here, the ballast molding unit 512 is also formed by molding the empty space 511 and the ballast cable 400 in the same manner as above, the connection portion 510 is formed in the ballast molding unit 512 in the hemispherical longitudinal direction Is made by. In addition, the ballast molding unit 512 is designed in a streamlined structure together with the sensor molding unit 313 to minimize the influence of the flow noise during towing.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 수중음향센서의 작용관계를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operational relationship of the underwater acoustic sensor according to the present invention as described above are as follows.

자항식 기만기(100)가 잠수함의 발사관으로부터 발사되어 주행시, 수중음향센서(300)는 기만기(100) 내부에 위치하여 있다가 외부로 인출되면서 신호케이블(200)에 의해 기만기(100)에 예인되는 형태로 배열된다. 이러한 상태에서, 외부물체로부터 음향신호가 수신되었을 때, 그 음향신호는 센서몰딩부(313)를 통해 압전 세라믹 진동체로 이루어진 음향-전기변환기(311)로 전달되는데, 이때 압전 세라 믹 진동체가 무지향(無指向) 특성을 갖는 구형으로 형성되어 있어, 모든 방향에서의 광대역 주파수 대역의 음향신호를 수신할 수 있게 된다. When the self-destructive deception machine 100 is fired from the submarine's launch tube, the underwater acoustic sensor 300 is located inside the deception machine 100 and withdrawn to the outside while being deducted by the signal cable 200. It is arranged in the form towed to. In this state, when an acoustic signal is received from an external object, the acoustic signal is transmitted to the acoustic-electric converter 311 made of a piezoelectric ceramic vibrating body through the sensor molding unit 313, wherein the piezoelectric ceramic vibrating body is non-directional ( Since it is formed into a sphere having no characteristics, it is possible to receive an acoustic signal of a wide band frequency band in all directions.

이렇게 압전 세라믹 진동체로 전달된 음향신호는 기계적 진동에 의해 전기신호로 변환되어 전치증폭기(312)를 통해 증폭되고 나서 신호케이블(200)를 거쳐 최종 기만기(100)로 전달되어 기만신호를 외부물체로 보냄으로써, 어뢰 또는 함소나에 대한 기만효과를 발휘하게 된다. 여기서, 압전 세라믹 진동체와 전치증폭기(312)가 장착된 센서몰딩부(313)는 폴리우레탄 진공 몰딩을 통하여 형성됨으로써, 해수 침투를 차단하면서 소형화 구조를 도모할 수 있다. 그리고, 상기 센서몰딩부(313)를 구성하는 음향센서조립체(300)의 후단에 내부에 공기층을 갖는 안정기조립체(500)를 안정기케이블(400)에 연결함으로써, 주행시 음향센서조립체(300)를 뒤에서 당기면서 공기층에 의해 중성부력을 유지하여 안정된 음향신호를 수신할 수 있다. 또한, 상기 센서몰딩부(313)와 안정기조립체(500)를 유선형 구조로 형성함으로써, 예인시 발생가능한 유동 소음의 영향을 최소화함과 아울러 요동을 방지할 수 있다.The acoustic signal transmitted to the piezoelectric ceramic vibrating body is converted into an electrical signal by mechanical vibration, amplified by the preamplifier 312, and then transmitted to the final deceptor 100 through the signal cable 200 to transmit the deceptive signal to an external object. By sending to, it will have a deceptive effect on torpedoes or gundams. Here, the sensor molding part 313 equipped with the piezoelectric ceramic vibrating body and the preamplifier 312 may be formed through polyurethane vacuum molding, thereby minimizing the seawater penetration. In addition, by connecting the ballast assembly 500 having an air layer therein to the ballast cable 400 at the rear end of the acoustic sensor assembly 300 constituting the sensor molding part 313, the sound sensor assembly 300 is driven from behind. While pulling, the neutral buoyancy can be maintained by the air layer to receive a stable sound signal. In addition, by forming the sensor molding part 313 and the stabilizer assembly 500 in a streamlined structure, it is possible to minimize the influence of flow noise that may occur during towing and to prevent fluctuations.

이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of the same should be construed as being included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명에 따라 자항식 기만기에 연결된 예인형 수중음향센서의 구성도.1 is a block diagram of a towed hydroacoustic sensor connected to the self-destructive deception device according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 예인형 수중음향센서의 음향센서조립체를 나타낸 것으로, (a)는 외형도, (b)는 내부 단면도.Figure 2 shows an acoustic sensor assembly of the towed hydroacoustic sensor according to the present invention, (a) is an external view, (b) is an internal cross-sectional view.

도 3은 본 발명에 따른 예인형 수중음향센서의 안정기조립체를 나타낸 것으로, (a)는 외형도, (b)는 내부 단면도.Figure 3 shows a ballast assembly of a tow-type hydroacoustic sensor according to the present invention, (a) is an external view, (b) is an internal cross-sectional view.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞Description of the Related Art

100 : 기만기100: deception

200 : 신호케이블200: signal cable

300 : 음향센서조립체300: acoustic sensor assembly

311 : 음향-전기변환기311: acoustic-electric converter

312 : 전치증폭기312: preamplifier

313 : 센서몰딩부313: sensor molding part

314, 315, 510 :연결부314, 315, 510: Connection

316 : 몰딩결합부316: molding joint

318, 319 : 수용홈318, 319: receiving home

400 : 안정기케이블400: ballast cable

500 : 안정기조립체500: ballast assembly

511 : 내부 빈공간511: empty interior space

512 : 안정기몰딩부512: ballast molding part

600 : 예인형 수중음향센서600: towing type underwater acoustic sensor

Claims (5)

수중의 음향신호를 감지하기 위해 자항식 기만기(100)에 연결되는 예인형 수중음향센서(600)에 있어서, In the towed hydroacoustic sensor 600 connected to the self-destructive deception device 100 to detect the underwater sound signal, 자항식 기만기(100) 후단 내부에 연결되고, 고장력 인장부재와 신호선 및 전원선이 구비된 신호케이블(200); A signal cable 200 connected to the rear end of the self-destructive deception device 100 and provided with a high tension tension member, a signal line, and a power line; 상기 신호케이블(200)의 후단과 연결되어 광대역 주파수 대역의 음향신호를 감지하는 압전형 음향센서조립체(300); A piezoelectric acoustic sensor assembly 300 connected to a rear end of the signal cable 200 to sense an acoustic signal of a wideband frequency band; 상기 음향센서조립체(300)의 후단에 안정기케이블(400)에 의해 연결되어 예인시 수중음향센서의 중성부력을 유지하기 위한 안정기조립체(500); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 예인형 수중음향센서.Ballast assembly 500 is connected to the rear end of the acoustic sensor assembly 300 by the ballast cable 400 to maintain the neutral buoyancy of the underwater acoustic sensor when towing; A towed hydroacoustic sensor comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 압전형 음향센서조립체(300)는, 상기 음향신호를 수신하여 전기신호 변환하도록 압전 세라믹 진동체로 이루어진 압전형 음향-전기변환기(311)와, 음향-전기변환기(311)와 전기적으로 연결되어 상기 음향-전기변환기(311)의 미소 전기신호를 증폭하고 주파수 필터링 기능을 갖는 전치증폭기(312)와, 음향-전기변환기(311)와 전치증폭기(312)를 일체형으로 구성할 수 있도록 소형화한 일체형 센서몰딩부(313)와, 센서몰딩부(313)의 전단에 형성되어 전치증폭기(312)의 출력신호를 신호케이블(200)에 전송하도록 신호케이블(200)을 연결하기 위한 연결부(314)와, 센 서몰딩부(313)의 후단에 핀 결합되어 안정기케이블(400) 일단의 연결을 위한 연결부(315)를 갖는 몰딩결합부(316)를 포함하는 것을 특징으로 하는 예인형 수중음향센서.The piezoelectric acoustic sensor assembly 300 includes a piezoelectric acoustic-electric converter 311 made of a piezoelectric ceramic vibrating body for receiving the acoustic signal and converting the electrical signal, and is electrically connected to the acoustic-electric converter 311. Miniature integrated sensor that amplifies the micro-electrical signal of the acoustic-electric converter 311 and has a frequency filtering function, and a miniaturized sensor so that the acoustic-electric converter 311 and the pre-amplifier 312 can be integrally formed. A connection part 314 formed at the front end of the molding part 313 and the sensor molding part 313 to connect the signal cable 200 to transmit the output signal of the preamplifier 312 to the signal cable 200; A towed hydroacoustic sensor comprising a molding coupling part 316 having a connection part 315 for connection of one end of a ballast cable 400 to a pin coupled to a rear end of the sensor molding part 313. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 센서몰딩부(313)는 수밀(水密)과 외부충격을 막기 위해 폴리우레탄으로 진공 몰딩된 유선형 구조의 음향윈도우로 이루어진 것을 특징으로 하는 예인형 수중음향센서.The sensor molding part 313 is a tow-type underwater acoustic sensor, characterized in that made of a streamlined acoustic window vacuum-molded with polyurethane to prevent water tightness and external impact. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 압전 세라믹 진동체는 구형(球形)이고, 상기 센서몰딩부(313)에 형성된 구형의 수용홈(313b)에 수용 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 예인형 수중음향센서.The piezoelectric ceramic vibrating body has a spherical shape, and the towed hydroacoustic sensor is supported by a spherical receiving groove 313b formed in the sensor molding part 313. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 안정기조립체(500)는 안정기케이블(400) 타단의 연결을 위한 연결부(510)와, 중성부력 유지를 위해 공기층을 갖는 내부 빈공간(511)과, 이 연결부(510)와 내부 빈공간을 일체형으로 폴리우레탄으로 몰딩한 유선형 안정기몰딩부(512)를 포함하는 것을 특징으로 하는 예인형 수중음향센서.The ballast assembly 500 includes a connection part 510 for connecting the other end of the ballast cable 400, an internal empty space 511 having an air layer to maintain neutral buoyancy, and the connection part 510 and the internal empty space are integrated. A tow-type underwater acoustic sensor comprising a streamlined ballast molding unit 512 molded with polyurethane.
KR1020090133562A 2009-12-30 2009-12-30 Towed underwater acoustic sensor KR101081876B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090133562A KR101081876B1 (en) 2009-12-30 2009-12-30 Towed underwater acoustic sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090133562A KR101081876B1 (en) 2009-12-30 2009-12-30 Towed underwater acoustic sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110077100A KR20110077100A (en) 2011-07-07
KR101081876B1 true KR101081876B1 (en) 2011-11-09

Family

ID=44916717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090133562A KR101081876B1 (en) 2009-12-30 2009-12-30 Towed underwater acoustic sensor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101081876B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3548916A4 (en) * 2016-11-30 2020-08-05 Saab Ab Sonar device with holder
KR20230077284A (en) 2021-11-25 2023-06-01 에스티엑스엔진 주식회사 Active sound source line array sensor device for complex torpedo response system

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101695458B1 (en) 2015-06-15 2017-01-12 (주) 화승엑스윌 Apparatus for manufacturing protection cover for line array type towed sensor
JP7080868B2 (en) * 2019-10-17 2022-06-06 三菱重工業株式会社 Underwater vehicle
KR102274154B1 (en) * 2020-03-30 2021-07-08 엘아이지넥스원 주식회사 Directional sound deception device and control method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS635435U (en) 1986-06-30 1988-01-14
KR100682401B1 (en) 2004-08-10 2007-02-15 국방과학연구소 A system for transmitting and receiving data signal of underwater acoustic sensor array
KR100791065B1 (en) 2006-09-05 2008-01-02 주식회사 한화 Apparatus for power amplifier of active sonar for detection of underwater target

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS635435U (en) 1986-06-30 1988-01-14
KR100682401B1 (en) 2004-08-10 2007-02-15 국방과학연구소 A system for transmitting and receiving data signal of underwater acoustic sensor array
KR100791065B1 (en) 2006-09-05 2008-01-02 주식회사 한화 Apparatus for power amplifier of active sonar for detection of underwater target

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3548916A4 (en) * 2016-11-30 2020-08-05 Saab Ab Sonar device with holder
US11686831B2 (en) 2016-11-30 2023-06-27 Saab Ab Sonar device with holder
KR20230077284A (en) 2021-11-25 2023-06-01 에스티엑스엔진 주식회사 Active sound source line array sensor device for complex torpedo response system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110077100A (en) 2011-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6813218B1 (en) Buoyant device for bi-directional acousto-optic signal transfer across the air-water interface
KR101081876B1 (en) Towed underwater acoustic sensor
US10768299B2 (en) Vessel-towed multiple sensor systems and related methods
US6683819B1 (en) Sonar array system
RU2620885C2 (en) Aircraft radar system to determine its position in aquatic environment
Lemon Towed-array history, 1917-2003
US7559288B2 (en) Recoverable optical fiber tethered buoy assembly
US4473896A (en) Tactical Expendable Device
US20170350978A1 (en) Deep water sonar imagining by multibeam echosounder
US9242708B2 (en) Neutralization of a target with an acoustic wave
KR101141522B1 (en) System and Method for detecting underwater objective
KR100946753B1 (en) Underwater Acoustic Sensor
KR101137791B1 (en) Ring Shape Underwater Transducer for Vessel SONAR Decoy
US6370085B1 (en) Extendable hull-mounted sonar system
US7679999B2 (en) Marine acoustic sensor assembly
GB2146295A (en) Underwater vessel
AU748351B2 (en) Transmission antenna for a sonar system
KR101137792B1 (en) Segment Type Underwater Transducer for Vessel SONAR Decoy
CN112362153A (en) Low-frequency active underwater sound detection system and method based on UUV platform
KR101034544B1 (en) Underwater sound generator for decoying the sonar of a battle ship
US6404701B1 (en) Encapsulated volumetric acoustic array in the shape of a towed body
KR101145772B1 (en) Attachable sound transmitter and method for detecting underwater moving object using the same
US5657296A (en) Acoustic receiver assembly
US6349791B1 (en) Submarine bow dome acoustic sensor assembly
KR102682269B1 (en) Active sound source line array sensor device for complex torpedo response system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141103

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151103

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161102

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171102

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181102

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191015

Year of fee payment: 9