RU137126U1

RU137126U1 - SPEED SHIP HYDROACOUSTIC COMPLEX

Info

Publication number: RU137126U1
Application number: RU2013130044/28U
Authority: RU
Inventors: Алексей Александрович Илларионов; Сергей Викторович Козловский; Алексей Борисович Корякин; Николай Александрович Макаров; Игорь Лазаревич Рубанов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор"
Priority date: 2013-07-01
Filing date: 2013-07-01
Publication date: 2014-01-27

Abstract

1. Гидроакустический комплекс для надводных кораблей, содержащий первую цилиндрическую акустическую антенну, размещенную в буксируемом при помощи кабель-троса носителе, вторую цилиндрическую акустическую антенну, размещенную в бульбовом или подкильном обтекателе, тракт излучения, включающий последовательно соединенные задающий генератор, блок усилителей мощности, первый и второй антенные коммутаторы, первый и второй блок согласующих устройств, выходы которых через первый и второй коммутаторы приема-передачи соединены соответственно с первой и второй цилиндрическими акустическими антеннами, также содержащий первый тракт приема сигналов, включающий первую систему первичной обработки, вход которой через первый коммутатор приема-передачи соединен с выходом первой антенны, а выход соединен с первым входом системы вторичной обработки, второй тракт приема сигналов, включающий вторую систему первичной обработки, вход которой через второй коммутатор приема-передачи соединен с выходом второй антенны, а выход соединен с вторым входом системы вторичной обработки, также содержащий пульт управления и индикации, первый информационный вход которого подключен к выходу системы вторичной обработки, а выходы управления подключены к соответствующим входам тракта излучения, первого и второго трактов приема сигналов, отличающийся тем, что дополнительно введен блок вычисления дистанций в бистатическом режиме гидролокации, вход которого соединен с информационным выходом пульта управления, а выход соединен с третьим входом системы вторичной обработки, при этом первый дополнительный выход пульта управления и инди�1. A hydroacoustic complex for surface ships, comprising a first cylindrical acoustic antenna housed in a towed carrier cable, a second cylindrical acoustic antenna housed in a bulb or teat cowl, a radiation path including a serially connected master oscillator, a power amplifier unit, the first and the second antenna switches, the first and second block of matching devices, the outputs of which are connected through the first and second transmit-receive switches, respectively o with the first and second cylindrical acoustic antennas, also containing a first signal receiving path, including a first primary processing system, the input of which is connected to the output of the first antenna through the first receive-transmit switch, and the output is connected to the first input of the secondary processing system, the second signal receiving path comprising a second primary processing system, the input of which through the second receive-transmit switch is connected to the output of the second antenna, and the output is connected to the second input of the secondary processing system, also with holding a control and display panel, the first information input of which is connected to the output of the secondary processing system, and the control outputs are connected to the corresponding inputs of the radiation path, the first and second signal receiving paths, characterized in that an additional distance calculation unit is introduced in the bistatic sonar mode, the input of which connected to the information output of the control panel, and the output is connected to the third input of the secondary processing system, while the first additional output of the control panel and indie

Description

Полезная модель относится к области гидроакустики.The utility model relates to the field of sonar.

Известны гидроакустические станции и комплексы надводного корабля (ГАС и ГАК НК), содержащие приемо-излучающую антенну, расположенную в бульбовом обтекателе в носовой части корабля (подкильный гидролокатор), и приемо-излучающую антенну, буксируемую за НК на заданной глубине (буксируемый гидролокатор). Антенна, расположенная в бульбовом обтекателе, наиболее эффективна в гидроакустических условиях приповерхностного звукового канала [1, 2]. Недостатками подкильных гидролокаторов является низкая эффективность поиска в неблагоприятных гидроакустических условиях, а именно при нахождении цели под слоем скачка скорости звука (при отрицательной рефракции). В таких условиях используется, как правило, буксируемый гидролокатор [1].Known sonar stations and complexes of a surface ship (HAS and HAC NK) containing a receiving-emitting antenna located in the bulb fairing in the bow of the ship (podkilny sonar), and a receiving-emitting antenna towed behind the NK at a given depth (towed sonar). The antenna located in the bulb fairing is most effective in the hydroacoustic conditions of the surface sound channel [1, 2]. The disadvantages of the hinged sonar is the low search efficiency in adverse sonar conditions, namely when the target is under the layer of the jump in the speed of sound (with negative refraction). Under such conditions, a towed sonar is usually used [1].

В известных ГАК НК используется так называемый метод моностатической ГЛ, при котором излучение и прием осуществляются только на подкильную, или только на буксируемую антенну, в зависимости от условий наблюдения.In the well-known GAC NK, the so-called monostatic GL method is used, in which radiation and reception are carried out only on a telescopic, or only on a towed antenna, depending on the observation conditions.

Недостатком известных ГАК НК, работающих в режиме моностатической гидролокации, является низкая эффективность при поиске целей в неблагоприятных гидроакустических условиях, например, при маневрировании цели непосредственно вблизи слоя скачка скорости звука.A disadvantage of the known HAC NK operating in the monostatic sonar mode is its low efficiency when searching for targets in adverse sonar conditions, for example, when maneuvering a target directly near a layer of a sound velocity jump.

Известен ГАК НК [3], содержащий первую цилидрическую акустическую антенну, размещенную в буксируемом при помощи кабель-троса носителе, вторую цилиндрическую акустическую антенну, размещенную в бульбовом или подкильном обтекателе, тракт излучения, включающий последовательно соединенные задающий генератор, блок усилителей мощности, антенный коммутатор, первый и второй блок согласующих устройств, выходы которых через первый и второй коммутаторы приема-передачи соединены соответственно с первой и второй цилиндрическими акустическими антеннами, также содержащий первый тракт приема сигналов, включающий первую систему первичной обработки, вход которой через первый коммутатор приема-передачи соединен с выходом первой антенны, а выход соединен с первым входом системы вторичной обработки, второй тракт приема сигналов, включающий вторую систему первичной обработки, вход которой через второй коммутатор приема-передачи соединен с выходом второй антенны, а выход соединен с вторым входом системы вторичной обработки, также содержащий пульт управления и индикации, первый информационный вход которого подключен к выходу системы вторичной обработки, а выходы управления подключены к соответствующим входам тракта излучения, первого и второго трактов приема сигналов, при этом излучение и прием гидроакустических сигналов осуществляется либо первой приемо-излучающей антенной, расположенной в буксируемом при помощи кабель-буксира носителе, либо второй приемо-излучающей антенной, расположенной в бульбовом обтекателе. Недостатком известного ГАК НК является низкая эффективность при маневрировании цели непосредственно вблизи слоя скачка скорости звука (±10 м относительно горизонта СС3).Known HAC NK [3], containing the first cylindrical acoustic antenna housed in a towed carrier cable, a second cylindrical acoustic antenna housed in a bulb or underlining fairing, a radiation path that includes a serially connected master oscillator, power amplifier unit, antenna switch , the first and second block of matching devices, the outputs of which through the first and second receive-transmit switches are connected respectively to the first and second cylindrical acoustic antenna, also containing a first signal receiving path, including a first primary processing system, the input of which is connected to the output of the first antenna through the first receive-transmit switch, and the output is connected to the first input of the secondary processing system, the second signal receiving path, including the second primary processing system, the input of which through the second receive-transmit switch is connected to the output of the second antenna, and the output is connected to the second input of the secondary processing system, also containing a control and display panel, the first inform the input of which is connected to the output of the secondary processing system, and the control outputs are connected to the corresponding inputs of the radiation path, the first and second signal receiving paths, while the radiation and reception of hydroacoustic signals is carried out either by the first receiving-emitting antenna located in a towed tow cable carrier, or a second receiving-emitting antenna located in the bulb fairing. A disadvantage of the known HAK NK is its low efficiency when maneuvering the target directly near the layer of the jump in the speed of sound (± 10 m relative to the CC3 horizon).

По количеству общих признаков известный ГАК НК наиболее близок к предлагаемой полезной модели и вследствие этого принят за прототип.By the number of common features, the well-known HAC NK is closest to the proposed utility model and, as a result, is taken as a prototype.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение эффективности действия ГАК НК при маневрировании цели вблизи слоя скачка скорости звука за счет использования метода бистатической гидролокации.The technical result of the proposed utility model is to increase the effectiveness of the HAC NK when maneuvering the target near the layer of the jump in the speed of sound by using the bistatic sonar method.

Для обеспечения указанного технического результата в известном ГАК НК, содержащем первую цилидрическую акустическую антенну, размещенную в буксируемом при помощи кабель-троса носителе, вторую цилиндрическую акустическую антенну, размещенную в бульбовом или подкильном обтекателе, тракт излучения, включающий последовательно соединенные задающий генератор, блок усилителей мощности, первый второй антенные коммутаторы, первый и второй блок согласующих устройств, выходы которых через первый и второй коммутаторы приема-передачи соединены соответственно с первой и второй цилиндрическими акустическими антеннами, также содержащий первый тракт приема сигналов, включающий первую систему первичной обработки, вход которой через первый коммутатор приема-передачи соединен с выходом первой антенны, а выход соединен с первым входом системы вторичной обработки, второй тракт приема сигналов, включающий вторую систему первичной обработки, вход которой через второй коммутатор приема-передачи соединен с выходом второй антенны, а выход соединен с вторым входом системы вторичной обработки, также содержащий пульт управления и индикации, первый информационный вход которого подключен к выходу системы вторичной обработки, а выходы управления подключены к соответствующим входам тракта излучения, первого и второго трактов приема сигналов, введен блок вычисления дистанций в бистатическом режиме гидролокации, вход которого соединен с информационным выходом пульта управления, а выход соединен с третьим входом системы вторичной обработки, при этом первый дополнительный выход пульта управления и индикации соединен с входами антенного коммутатора первой антенны и вторым коммутатором приема-передачи, а второй дополнительный выход пульта управления и индикации соединен с входами антенного коммутатора второй антенны и первым коммутатором приема-передачи.To ensure the specified technical result in the well-known HAC NK, containing the first cylindrical acoustic antenna placed in a towed carrier cable, a second cylindrical acoustic antenna located in a bulb or underlining fairing, a radiation path including a serially connected master oscillator, a block of power amplifiers , the first second antenna switches, the first and second block of matching devices, the outputs of which are connected through the first and second transmit-receive switches s respectively with the first and second cylindrical acoustic antennas, also containing a first signal receiving path, including a first primary processing system, the input of which is connected to the output of the first antenna through the first receive-transmit switch, and the output is connected to the first input of the secondary processing system, the second receiving path signals, including the second primary processing system, the input of which through the second receive-transmit switch is connected to the output of the second antenna, and the output is connected to the second input of the secondary Work, also containing a control and display panel, the first information input of which is connected to the output of the secondary processing system, and the control outputs are connected to the corresponding inputs of the radiation path, the first and second signal paths, a distance calculation unit is introduced in the bistatic sonar mode, the input of which is connected to information output of the control panel, and the output is connected to the third input of the secondary processing system, while the first additional output of the control and display panel is connected to the input the antenna switch of the first antenna and the second receive-transmit switch, and the second additional output of the control and display panel is connected to the inputs of the antenna switch of the second antenna and the first receive-transmit switch.

В результате введения в состав ГАК НК блока вычисления дистанций в бистатическом режиме гидролокации обеспечивается расчет дистанций в бистатическом режиме ГЛ для выдачи данных для отображения информации на экране пульта управления и индикации. Дополнительные выходы пульта управления и индикации обеспечивают либо излучение гидроакустических сигналов первой приемо-излучающей антенной и прием второй приемо-излучающей антенной, либо излучение второй приемо-излучающей антенной и прием первой приемо-излучающей антенной.As a result of the introduction of a unit for calculating distances in the bistatic sonar mode to the HAC NK, distances are calculated in the bistatic GL mode to provide data for displaying information on the screen of the control and display panel. Additional outputs of the control and display panel provide either the emission of hydroacoustic signals by the first receiving-emitting antenna and receiving the second receiving-emitting antenna, or the radiation of the second receiving-emitting antenna and the reception of the first receiving-emitting antenna.

Использование бистатического режима ГЛ на НК является эффективным при поиске целей в неблагоприятных гидроакустических условиях, например при маневрировании цели непосредственно вблизи слоя скачка скорости звука.The use of the bistatic GL mode on the NC is effective when searching for targets in adverse sonar conditions, for example, when maneuvering a target directly near the layer of a jump in the speed of sound.

Технический результат подтверждается расчетами и прямыми натурными экспериментами в морских условиях.The technical result is confirmed by calculations and direct field experiments in marine conditions.

Как известно, дальность обнаружения в режимах ГЛ определяется, в том числе, такими факторами как давление излучения, коэффициент концентрации в приеме, уровень помех работе ГАК, эквивалентный радиус цели, а также ВРС3 и заглублением цели и буксируемой антенны.As is known, the detection range in the GL modes is determined, inter alia, by factors such as radiation pressure, concentration coefficient in reception, interference level with the operation of the HAC, the equivalent radius of the target, and also BPC3 and the penetration of the target and the towed antenna.

Физическими предпосылками эффективности бистатической гидролокации с использованием подкильной и буксируемой антенн при наличии слоя скачка скорости звука являются следующие.The physical prerequisites for the effectiveness of bistatic sonar using telescoping and towed antennas in the presence of a layer of a jump in the speed of sound are as follows.

Цилиндрические подкильные антенны, как правило, имеют более высокий уровень давления излучения. При локации цели, находящейся ниже СС3, и прохождении звука через слой СС3 имеют место существенные потери звуковой энергии за счет рассеяния. Используя повышенную мощность излучения эти потери можно компенсировать. Но такие же потери будут иметь место и при приеме эхосигнала на подкильную антенну. Поэтому при приеме эхосигнала на буксируемую антенну, расположенную ниже СС3, можно получить более высокое отношение сигнал/помеха, учитывая, что уровень помех работе буксируемых антенн, в большинстве случаев, ниже, чем для подкильных.Cylindrical telescope antennas typically have a higher radiation pressure level. When a target is located below CC3 and the sound passes through the CC3 layer, significant losses of sound energy occur due to scattering. Using increased radiation power, these losses can be compensated. But the same losses will take place when receiving an echo signal on the hobble antenna. Therefore, when receiving an echo signal to a towed antenna located below CC3, a higher signal-to-noise ratio can be obtained, given that the interference level with towed antennas is, in most cases, lower than for podkilnye.

Буксируемые антенны, как правило, имеют меньшие размеры, по сравнению с подкильными, и поэтому имеют меньший коэффициент концентрации в приеме и меньшую мощность излучаемых сигналов. При облучении цели буксируемой антенной, даже более низкой мощностью, за счет высокого коэффициента концентрации подкильных цилиндрических антенн в приеме удается получить более высокое отношение сигнал/помеха по сравнению приемом на буксируемую антенну, даже при более высоком уровне помех работе подкильной антенны.Towed antennas, as a rule, are smaller in comparison with the hinged antennas, and therefore have a lower concentration coefficient in reception and lower power of the emitted signals. When the target is irradiated with a towed antenna, even lower power, due to the high concentration coefficient of the telescoping cylindrical antennas in reception, it is possible to obtain a higher signal / noise ratio compared to receiving on a towed antenna, even with a higher level of interference to the operation of the telescoping antenna.

Влияние указанных физических факторов подтверждается расчетами по известным методикам [2].The influence of these physical factors is confirmed by calculations by known methods [2].

Таким образом, в каждом конкретном случае использования режима бистатической гидролокации требуется детальный учет всех факторов и выбор излучающей и приемной антенн на основе расчетов зон обнаружения.Thus, in each specific case of using the bistatic sonar mode, a detailed account of all factors and the choice of the transmitting and receiving antennas based on the calculation of the detection zones are required.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3 и Фиг.4, где приведены, соответственно, на Фиг.1 - блок-схема предлагаемого ГАК НК, на Фиг.2 - пример реализации блока расчета дистанции в режиме БГЛ, на Фиг.3 - типовой разрез скорости звука по глубине (ВРС3), на Фиг.4 (а, б, в) - расчетные зависимости дальности обнаружения цели от глубины ее погружения в мелком море (глубина моря принята равной 100 м) в условиях типового ВРС3, приведенного на фиг.3.The essence of the proposed utility model is illustrated in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3 and Fig. 4, where, respectively, Fig. 1 is a block diagram of a proposed HAC NK, Fig. 2 is an example implementation of a distance calculation unit in the mode BGL, in Fig.3 is a typical section of the speed of sound in depth (BPC3), in Fig.4 (a, b, c) are the calculated dependences of the target detection range on the depth of its immersion in the shallow sea (the sea depth is assumed to be 100 m) the conditions of a typical BPC3 shown in figure 3.

Предлагаемая полезная модель ГАК НК (фиг.1) содержит первую цилиндрическую акустическую антенну 1, размещенную в буксируемом носителе 2, вторую цилиндрическую акустическую антенну 3, размещенную в бульбовом обтекателе, тракт излучения 4, включающий последовательно соединенные задающий генератор 5, блок 6 усилителей мощности, первый 7 и второй 8 антенные коммутаторы, первый блок 9 и второй блок 10 согласующих устройств, при этом выходы антенных коммутаторов 7 и 8 соединены соответственно с входами первого 9 и второго 10 блоков согласующих устройств, первый 12 тракт приема сигналов, включающий последовательно соединенные первый блок 11 коммутации прием-передача, размещенный в буксируемом носителе 2, первую систему 13 первичной обработки и систему 14 вторичной обработки, причем первые информационные входы первого блока 11 коммутации прием-передача соединены с выходом первого блока 9 согласующих устройств, а вторые информационные входы подсоединены к выходам электроакустических преобразователей первой цилиндрической акустической антенны 1.The proposed utility model HAC NK (Fig. 1) contains a first cylindrical acoustic antenna 1 located in a towed carrier 2, a second cylindrical acoustic antenna 3 located in a bulb fairing, a radiation path 4, including a serially connected master oscillator 5, block 6 power amplifiers, the first 7 and second 8 antenna switches, the first block 9 and the second block 10 matching devices, while the outputs of the antenna switches 7 and 8 are connected respectively to the inputs of the first 9 and second 10 blocks matching devices c, a first 12 signal receiving path including a first receiving-transmitting switching unit 11 connected in series in a towed medium 2, a first primary processing system 13 and a secondary processing system 14, the first information inputs of the first receiving-transmitting switching unit 11 being connected to an output the first block 9 matching devices, and the second information inputs are connected to the outputs of the electro-acoustic transducers of the first cylindrical acoustic antenna 1.

ГАК (фиг.1) также содержит второй тракт 15 приема сигналов, включающий последовательно соединенные второй блок 16 коммутации прием-передача, вторую систему 17 первичной обработки, выход которой соединен с вторым входом системы 14 вторичной обработки, при этом первые информационные входы второго блока 16 коммутации прием-передача соединены с выходом второго блока 10 согласующих устройств, а вторые информационные входы подсоединены к выходам электроакустических преобразователей второй цилиндрической акустической антенны 3.HAK (figure 1) also contains a second signal receiving path 15, including a second receiving-transmitting switching unit 16 connected in series, a second primary processing system 17, the output of which is connected to the second input of the secondary processing system 14, while the first information inputs of the second block 16 receive-transmit switching is connected to the output of the second block 10 of matching devices, and the second information inputs are connected to the outputs of the electro-acoustic transducers of the second cylindrical acoustic antenna 3.

ГАК также содержит пульт 18 управления и индикации, выходы управления которого подключены к соответствующим входам управления тракта 4 излучения, первого 12 и второго 15 трактов приема сигналов (на фиг.1 указанные связи не показаны ввиду общепринятого подхода к функциональному назначению пультов управления и с целью упрощения блок-схемы). В целях обеспечения работы ГАК в бистатическом режиме гидролокации первый выход управления пульта 18, соединенный с первым антенным коммутатором 7, подключен к входу управления второго блока 16 коммутации прием-передача, второй выход управления пульта 18, соединенный с вторым антенным коммутатором 8, подключен к входу управления первого блока 11 коммутации прием-передача.The SAC also contains a control and indication panel 18, the control outputs of which are connected to the corresponding control inputs of the radiation path 4, the first 12 and second 15 signal receiving paths (in Fig. 1, these connections are not shown due to the generally accepted approach to the functional purpose of the control panels and to simplify flowcharts). In order to ensure the operation of the HAC in a bistatic sonar mode, the first control output of the remote control 18 connected to the first antenna switch 7 is connected to the control input of the second receive-transmit switching unit 16, the second control output of the remote control 18 connected to the second antenna switch 8 is connected to the input control of the first block 11 switching receive-transmit.

Информационный выход пульта 18 управления и индикации соединен также с информационным входом блока 19 вычисления дистанций в бистатическом режиме гидролокации, выход которого соединен с третьим входом системы 14 вторичной обработки.The information output of the control and display panel 18 is also connected to the information input of the distance calculation unit 19 in the bistatic sonar mode, the output of which is connected to the third input of the secondary processing system 14.

Блок 19 вычисления дистанций в бистатическом режиме гидролокации включает, например, ячейки 20 и 21 памяти и вычислитель 22.The distance calculation unit 19 in the bistatic sonar mode includes, for example, memory cells 20 and 21 and a computer 22.

При решении задач поиска ПЛ в сложных гидрологических условиях, например, вблизи слоя скачка скорости звука, целесообразно совместное использование АПГ и антенны в бульбовом (подкильном) обтекателе ГАК.When solving the problems of searching for submarines in difficult hydrological conditions, for example, near a layer of a jump in the speed of sound, it is advisable to use the APG and the antenna in a bulb (padding) fairing of the HAC.

Работа предлагаемого ГАК в бистатическом режиме гидролокации.The work of the proposed HAC in a bistatic sonar mode.

По результатам замера распределения скорости звука по глубине в районе плавания и расчета зон обнаружения в бистатическом режиме гидролокации оператор определяет оптимальную глубину буксировки АПГ.Based on the results of measuring the distribution of sound speed over depth in the navigation area and calculating detection zones in the bistatic sonar mode, the operator determines the optimal towing depth for the APG.

Затем с помощью корабельного спуско-подъемного устройства, используя кабель-буксир, закрепленный на буксируемом носителе 2, оператор опускает буксируемый носитель 2 на выбранную глубину. При этом в пульте управления 18 вырабатывается значение горизонтальной проекции расстояния между антеннами (L). Величина L поступает в блок 19 расчета дистанций из пульта управления в текущем режиме, она определяется скоростью корабля и длиной вытравленного кабель-буксира.Then, using the ship’s launching and lifting device, using a tow cable mounted on the towed carrier 2, the operator lowers the towed carrier 2 to the selected depth. In this case, the value of the horizontal projection of the distance between the antennas (L) is generated in the control panel 18. The value of L enters the block 19 calculation of distances from the control panel in the current mode, it is determined by the speed of the ship and the length of the etched cable tug.

Для решения задачи обнаружения в бистатическом режиме гидролокации оператор устанавливает с помощью пульта 18 управления и индикации требуемые режимы излучения с использованием первой 1 или второй 3 антенны и соответствующие режимы обработки эхосигналов во втором 15 или первом 12 приемном тракте.To solve the detection problem in a bistatic sonar mode, the operator sets, using the control and display panel 18, the required radiation modes using the first 1 or second 3 antennas and the corresponding processing modes of the echo signals in the second 15 or first 12 receiving path.

В зависимости от решаемой задачи оператор производит с помощью пульта 18 включение шкалы дистанции и типа зондирующих сигналов, формируемых задающим генератором 5. При этом в пульте управления 18 вырабатываются значения интервала обработки (Δt) и число отсчетов по дистанции N.Depending on the task to be solved, the operator, using the remote control 18, switches on the distance scale and the type of sounding signals generated by the master generator 5. At the same time, the control interval 18 produces the values of the processing interval (Δt) and the number of samples from the distance N.

При работе тракта 4 излучения на первую цилиндрическую акустическую антенну 1 с помощью антенного коммутатора 7 выходы блока 6 усилителей мощности подключаются к выходам второго блока 9 согласующих устройств.When the radiation path 4 is connected to the first cylindrical acoustic antenna 1 using the antenna switch 7, the outputs of the power amplifier unit 6 are connected to the outputs of the second unit 9 of matching devices.

При запуске цикла излучение-прием начинается формирование зондирующих сигналов в задающем генераторе 5, которые усиливаются в блоке 6 усилителей мощности, далее через антенный коммутатор 7, второй блок 9 согласующих устройств, первый блок 11 коммутации прием-передача поступают на электроакустические преобразователи первой цилиндрической акустической антенны 1 и излучаются в водную среду.When the radiation-reception cycle starts, the formation of sounding signals in the master oscillator 5 begins, which are amplified in the power amplifier unit 6, then through the antenna switch 7, the second matching unit 9, the first receiving-transmitting switching unit 11 are fed to the electroacoustic transducers of the first cylindrical acoustic antenna 1 and are emitted into the aquatic environment.

После окончания излучения второй блок 16 коммутации прием-передача переключается на прием сигналов от антенны 3. Одновременно в пульте управления 18 вырабатывается признак начала отсчета дистанции и номер излучающей антенны A_излi(i=1,2). Значения A_излi, L, Δt, N и значение скорости звука «с» передаются в блок 19 расчета дистанции в режиме БГЛ.After the end of the radiation, the second switching unit 16, the reception-transmission switches to receiving signals from the antenna 3. At the same time, in the control panel 18, a sign of the origin of the distance and the number of the radiating antenna A is _emitted (i = 1,2). The values of A _out , L, Δt, N and the value of the speed of sound "s" are transmitted to the distance calculation unit 19 in the BGL mode.

В блоке 19 производится расчет текущего значения дистанции для приемной антенны буксируемого гидролокатора по формулеIn block 19, the current distance is calculated for the receiving antenna of the towed sonar according to the formula

где: t_n - текущее время от окончания излучения,where: t _n is the current time from the end of the radiation,

t_n=n∗Δt, n=1…N,t _n = n ∗ Δt, n = 1 ... N,

Q_хн - направления осей ХН (пространственных каналов) приемной антенны,Q _xn - the directions of the axes XN (spatial channels) of the receiving antenna,

L - расстояние между акустическими центрами антенн,L is the distance between the acoustic centers of the antennas,

c - скорость звука в воде.c is the speed of sound in water.

Акустические сигналы (в том числе и эхосигналы цели) преобразуются акустическими преобразователями второй цилиндрической акустической антенны 3 в электрические сигналы и через блок 16 коммутации прием-передача поступают на вход системы 17 первичной обработки, где производится их усиление, фильтрация и аналого-цифровое преобразование сигналов.Acoustic signals (including target echo signals) are converted by the acoustic transducers of the second cylindrical acoustic antenna 3 into electrical signals and, through the transmitting and receiving unit 16, are transmitted to the input of the primary processing system 17, where they are amplified, filtered, and analog-to-digital signal conversion.

В системе 17 первичной обработки сигналов [1, 4] также решаются задачи формирования пространственно-частотных спектров, максимизации отношения сигнал-помеха, выделение огибающих и пороговая обработка. Затем информация об обнаруженных сигналах поступает на вход системы 14 вторичной обработки.The primary signal processing system 17 [1, 4] also solves the problems of forming spatial-frequency spectra, maximizing the signal-to-noise ratio, extracting envelopes, and threshold processing. Then information about the detected signals is fed to the input of the secondary processing system 14.

В системе 14 вторичной обработки [1, 4] решаются задачи классификации обнаруженных сигналов, автоматического сопровождения целей, определения их координат и параметров движения, формирования трасс движения целей и их анализ, а также подготовка информации к отображению на экранах пульта 18 управления и индикации.The secondary processing system 14 [1, 4] solves the problems of classifying detected signals, automatically tracking targets, determining their coordinates and motion parameters, forming the target's motion paths and analyzing them, as well as preparing information for display on the screens of the control and indication panel 18.

В отличие от моностатической в режиме бистатической гидролокации дистанция для каждой сигнальной отметки на интервале обработки в каждом пространственном канале определяется в блоке 19 расчета дистанции по формуле (1).In contrast to monostatic in the bistatic sonar mode, the distance for each signal mark on the processing interval in each spatial channel is determined in block 19 for calculating the distance using formula (1).

Пример реализации блока 19 приведен на Фиг.2.An example implementation of block 19 is shown in Fig.2.

Блок 19 расчета дистанции может содержать вычислитель 22 и ячейки памяти 20 и 21, в которых с целью упрощения расчетов хранятся значения косинусов курсовых углов направлений пространственных каналов первой и второй антенн в режиме приема. В зависимости от параметра A_излi в вычислитель 22 поступают данные из ячейки 20 или 21.The distance calculation unit 19 may include a calculator 22 and memory cells 20 and 21, in which, in order to simplify the calculations, the cosines of the direction angles of the spatial channels of the first and second antennas are stored in the reception mode. Depending on the parameter A in _izli calculator 22 receives data from the cell 20 or 21.

Работа предлагаемой полезной модели в бистатическом режиме гидролокации при излучении второй антенной 3 и приеме на первую цилиндрическую антенну 1 осуществляется аналогичным образом.The work of the proposed utility model in a bistatic sonar mode when the second antenna 3 is emitted and received on the first cylindrical antenna 1 is carried out in a similar way.

В качестве примера, иллюстрирующего эффективность работы предлагаемого ГАК НК в реальных гидроакустических условиях, на Фиг.4 приведены расчетные дальности обнаружения ПЛ в зависимости от глубины ее погружения при ВРС3, приведенном на Фиг.3. Исходные данные по техническим параметрам для подкильного и буксируемого гидролокаторов соответствуют характеристикам экспортного ГАК МГК-335ЭМ-03 [1]. Несложно заметить, что при глубине погружения цели Нц=30 м (что соответствует условию близости к СС3) при обнаружении ее при помощи приемо-излучающей антенны, расположенной в бульбовом обтекателе, дальность обнаружения составляет D=1639 м (Фиг.4а), при обнаружении цели с использованием приемо-излучающей антенны, расположенной в буксируемом носителе, заглубленном на 30 м, составляет 2848 м (Фиг.4б), при работе в бистатическом режиме - излучение антенной, распложенной в буксируемом носителе, а прием антенной, расположенной в бульбовом обтекателе, составляет 6540 м (Фиг.4в).As an example, illustrating the performance of the proposed HAC NK in real sonar conditions, Figure 4 shows the estimated range of detection of submarines depending on the depth of its immersion with VRS3, shown in Figure 3. The initial data on the technical parameters for the socks and towed sonars correspond to the characteristics of the export hock MGK-335EM-03 [1]. It is easy to see that when the target’s immersion depth is Нc = 30 m (which corresponds to the condition of proximity to CC3) when it is detected using a receiving-emitting antenna located in the bulb fairing, the detection range is D = 1639 m (Fig. 4a), upon detection the target using a receiving-emitting antenna located in a towed carrier, recessed by 30 m, is 2848 m (Fig. 4b), when operating in a bistatic mode - radiation from an antenna located in a towed carrier, and receiving an antenna located in a bulb fairing, comp S THE 6540 m (Figure 4B).

Таким образом, введение в состав ГАК НК блока 19 расчета дистанций и его информационных связей, а также дополнительных управляющих выходов пульта 18 управления и индикации обеспечивает возможность определения координат целей в бистатическом режиме гидролокации и в конечном итоге обеспечивает достижение заявленного технического результата.Thus, the introduction of the block 19 calculation of distances and its information connections, as well as additional control outputs of the control and indication panel 18 to the HAC NK, provides the ability to determine the coordinates of targets in a bistatic sonar mode and ultimately ensures the achievement of the claimed technical result.

В качестве буксируемого гидролокатора может использоваться также станция с излучателем, расположенным в буксируемом носителе, и приемной антенной, выполненной в виде гибкой протяженной буксируемой антенны (ГПБА) [1].As a towed sonar, a station with an emitter located in a towed carrier and a receiving antenna made in the form of a flexible long towed antenna (GPBA) can also be used [1].

Источники информации:Information sources:

1. Корякин Ю.А., Смирнов С.А., Яковлев Г.В.. Корабельная гидроакустическая техника. Состояние и актуальные проблемы. С-Петербург, Наука, 2004, с.191-197.1. Koryakin Yu.A., Smirnov S.A., Yakovlev G.V .. Ship sonar equipment. Status and current problems. St. Petersburg, Science, 2004, p. 191-197.

2. Матвиенко В.Н., Тарасюк Ю.Ф. Дальность действия гидроакустических средств. П., «Судостроение», 1981., с.130-141, 179-184.2. Matvienko V.N., Tarasyuk Yu.F. Range of action of hydroacoustic means. P., "Shipbuilding", 1981., S. 130-141, 179-184.

3. Патент РФ на полезную модель №78954.3. RF patent for utility model No. 78954.

4. Рыжиков А.В., Барсуков Ю.В. Системы и средства обработки сигналов в гидроакустике: Учеб. Пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2007. 144 с.4. Ryzhikov A.V., Barsukov Yu.V. Systems and means of signal processing in sonar: Textbook. Allowance. SPb .: Publishing house of SPbGETU "LETI", 2007.144 s.

Claims

1. A hydroacoustic complex for surface ships, comprising a first cylindrical acoustic antenna housed in a towed carrier cable, a second cylindrical acoustic antenna housed in a bulb or teat cowl, a radiation path including a serially connected master oscillator, a power amplifier unit, the first and the second antenna switches, the first and second block of matching devices, the outputs of which are connected through the first and second transmit-receive switches, respectively o with the first and second cylindrical acoustic antennas, also containing a first signal receiving path, including a first primary processing system, the input of which is connected to the output of the first antenna through the first receive-transmit switch, and the output is connected to the first input of the secondary processing system, the second signal receiving path comprising a second primary processing system, the input of which through the second receive-transmit switch is connected to the output of the second antenna, and the output is connected to the second input of the secondary processing system, also with holding a control and display panel, the first information input of which is connected to the output of the secondary processing system, and the control outputs are connected to the corresponding inputs of the radiation path, the first and second signal receiving paths, characterized in that an additional distance calculation unit is introduced in the bistatic sonar mode, the input of which connected to the information output of the control panel, and the output is connected to the third input of the secondary processing system, while the first additional output of the control panel and indie ation antenna switch coupled to the first antenna and second switch inputs of reception and transmission, while the second additional output of the control unit and the display coupled to the antenna switch input, a second antenna first switch handover.

2. A hydroacoustic complex for surface ships according to claim 1, characterized in that the first acoustic antenna is made in the form of an emitter placed in a towed carrier and a receiving flexible long towed linear antenna connected to the towed carrier.

3. The hydro-acoustic complex according to claim 2, characterized in that the flexible extended towed antenna consists of a section with electro-acoustic receivers and a cable of zero buoyancy.