RU179554U1 - RECEIVING ANTENNA WITH PARAMETRIC RADIATION MODE - Google Patents

RECEIVING ANTENNA WITH PARAMETRIC RADIATION MODE Download PDF

Info

Publication number
RU179554U1
RU179554U1 RU2017146768U RU2017146768U RU179554U1 RU 179554 U1 RU179554 U1 RU 179554U1 RU 2017146768 U RU2017146768 U RU 2017146768U RU 2017146768 U RU2017146768 U RU 2017146768U RU 179554 U1 RU179554 U1 RU 179554U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electro
acoustic
acoustic transducers
receiving
transducers
Prior art date
Application number
RU2017146768U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Юрьевич Волощенко
Сергей Павлович Тарасов
Антон Юрьевич Плешков
Василий Алексеевич Воронин
Петр Петрович Пивнев
Николай Николаевич Чернов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ГидроМаринн"
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 Общество с ограниченной ответственностью "ГидроМаринн" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ГидроМаринн"
Priority to RU2017146768U priority Critical patent/RU179554U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU179554U1 publication Critical patent/RU179554U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/44Special adaptations for subaqueous use, e.g. for hydrophone

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к гидроакустическим антенным устройствам, которые стационарно размещены в водном объеме акватории и позволяют оператору локатора многопозиционной системы подводного наблюдения в процессе обследования пространства осуществлять всенаправленно квантованное обследование водного объема акватории с регулируемой угловой разрешающей способностью и «частотной окраской» радиальных секторов обзора в азимутальной плоскости. Приемоизлучающее антенное устройство с параметрическим режимом излучения содержит несущую конструкцию в виде круглого прямого цилиндра, на внешней поверхности которого эквидистантно расположены i=1, 2, 3, …m, … электроакустических преобразователей, имеющих возможность осуществления через водную среду акустического контакта с объектами в i=1, 2, 3, …m, … радиальных секторах обзора пространства, приемоизлучающие поверхности которых образуют замкнутую цилиндрическую поверхность - апертуру, у которой ширина и периметр определяется габаритными размерами электроакустических преобразователей, причем как угловая ширина, так и неравномерность по давлению основного лепестка ее результирующей характеристики направленности в плоскости, перпендикулярной к образующей, определяется выбранным значением уровней (0,9; 0.8; 0,7; 0.6; 0,5) перекрывания соседних основных лепестков характеристик направленности, используемых для эхопоиска электроакустических преобразователей, акустические оси электроакустических преобразователей выходят из геометрического центра несущей конструкции цилиндрической формы, электроакустические преобразователи выполнены с возможностью поочередного соединения с выходом генератора, при этом дополнительно содержит управляемый многоканальный коммутатор, выполненный с возможностью соединения в заданном порядке электроакустических преобразователей с выходом генератора и со входом приемника, а волновые параметры D/λ электроакустических преобразователей выбраны соответствующими интервалу значений (), где D - диаметр преобразователя, λ=с/ƒ - длина волны акустического сигнала с частотой ƒ, распространяющегося со скоростью св воде, Р- амплитуда звукового давления в Паскалях у поверхности излучающего электроакустического преобразователя. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.The utility model relates to hydroacoustic antenna devices that are stationary located in the water volume of the water area and allow the locator operator of the multi-position underwater observation system to conduct omnidirectional quantized water volume examination with adjustable angular resolution and “frequency coloring” of radial viewing sectors in the azimuthal plane during the space survey. . The receiving-radiating antenna device with a parametric radiation mode contains a supporting structure in the form of a round straight cylinder, on the outer surface of which i = 1, 2, 3, ... m, ... electro-acoustic transducers are located, having the possibility of making acoustic contact with objects in i = 1, 2, 3, ... m, ... radial sectors of the survey of space, the receiving-emitting surfaces of which form a closed cylindrical surface - an aperture, in which the width and perimeter are determined by the overall the sizes of electro-acoustic transducers, both the angular width and the pressure non-uniformity of the main lobe of its resulting directivity in the plane perpendicular to the generatrix, is determined by the selected level value (0.9; 0.8; 0.7; 0.6; 0.5) of overlap neighboring main lobes of directional characteristics used for echo search of electro-acoustic transducers, acoustic axes of electro-acoustic transducers leave the geometric center of the cylinder supporting structure of a different shape, electro-acoustic transducers are arranged to alternately connect to the output of the generator, while further comprising a controllable multichannel switch configured to connect electro-acoustic transducers in a predetermined order to the output of the generator and to the input of the receiver, and the wave parameters D / λ of the electro-acoustic transducers are selected to correspond to the interval values (), where D is the diameter of the transducer, λ = c / ƒ is the wavelength of the acoustic signal with a frequency of ƒ, spread Wounding speed communication with water, P- amplitude sound pressure in Pascals at the surface emitting electroacoustic transducer. 2 s.p. f-ly, 6 ill.

Description

Полезная модель относится к гидроакустическим антенным устройствам, для которых спектральный состав полигармонических рабочих сигналов определяется как полосой пропускания электроакустических преобразователей, из которых оно собрано, так и перераспределением по спектру акустической энергии мощных сигналов накачки ими излучаемых, т.е. нелинейными эффектами самовоздействия и взаимодействия, возникающими при распространении акустических волн конечной амплитуды в водной среде.The utility model relates to hydroacoustic antenna devices for which the spectral composition of polyharmonic operating signals is determined by both the passband of the electroacoustic transducers from which it is assembled and the redistribution of powerful pumped signals emitted by them, i.e. nonlinear effects of self-interaction and interaction arising from the propagation of acoustic waves of finite amplitude in an aqueous medium.

Эффективность антенных устройств, применяемых в гидроакустических средствах различного назначения определяется их свойством некоторой пространственной избирательности (направленностью), т.е. способностью излучать (принимать) звуковые волны в одних направлениях в большей степени, чем в других, причем, это свойство проявляется как при определенных волновых размерах (D/λ) апертуры, так и на расстоянии r>2D2/λ, где D - максимальный размер апертуры (излучающей/принимающей поверхности) антенны, λ - длины волн ультразвуковых сигналов в рабочей полосе частот. Направленные свойства антенн являются основным критерием их применимости для определения угловых координат подводных объектов, например, при получении информации о подводной обстановке вокруг промыслового судна. Следует отметить, что пространственная избирательность также определяется и конструкцией антенного устройства, проектирование которой позволяет оценить возможности локатора по угловому разрешению подводных целей. Например, техническая реализация кругового обзора (шагового, секторно-шагового и одновременного кругового) требует соответствующих конструкций многоэлементных приемоизлучающих интерференционных антенн с различной формой излучающей поверхности - плоской, цилиндрической, сферической и т.д.The effectiveness of antenna devices used in sonar equipment for various purposes is determined by their property of some spatial selectivity (directivity), i.e. the ability to radiate (receive) sound waves in some directions to a greater extent than in others, moreover, this property is manifested both at certain wave sizes (D / λ) of the aperture and at a distance r> 2D 2 / λ, where D is the maximum the size of the aperture (radiating / receiving surface) of the antenna, λ is the wavelength of the ultrasonic signals in the working frequency band. The directional properties of antennas are the main criterion for their applicability for determining the angular coordinates of underwater objects, for example, when obtaining information about the underwater situation around a fishing vessel. It should be noted that spatial selectivity is also determined by the design of the antenna device, the design of which allows to evaluate the capabilities of the locator by the angular resolution of underwater targets. For example, the technical implementation of a circular survey (step-by-step, sector-step and simultaneously circular) requires appropriate designs of multi-element receiving-emitting interference antennas with various shapes of a radiating surface - flat, cylindrical, spherical, etc.

Известна (Гидроакустика за 20 лет / пер. с англ. Под ред. Ю.Ф. Тарасюка. - Л.: Судостроение, 1975. - c. 150, Тимошенко В.И. Расчет и проектирование параметрических акустических преобразователей. Часть 1. - Таганрог, ТРТИ, 1978, с. 17-24) интерференционная многоэлементная гидроакустическая антенна с плоской апертурой, обеспечивающая прием и/или излучение акустических сигналов в водной среде с необходимой пространственной избирательностью, содержащая электроакустические преобразователи, эквидистантно распределенные на плоской несущей конструкции, так что их поверхности образуют рабочую плоскую поверхность необходимого размера, линии коммуникаций, соединяющие преобразователи между собой и через вводы/выводы электрических сигналов с радиотехническими устройствами формирования и управления характеристиками направленности в трактах излучения и приема, элементы экранировки, гидро-, электро- и шумоизоляции (Терминологический словарь-справочник по гидроакустике / Р.Х. Бальян, Э.В. Батаногов, А.В. Богородский и др. - Л.: Судостроение, 1989. - с. 50-51).Known (Hydroacoustics for 20 years / transl. From English. Edited by Yu.F. Tarasyuk. - L .: Sudostroenie, 1975. - p. 150, Timoshenko V.I. Calculation and design of parametric acoustic transducers. Part 1. - Taganrog, TRTI, 1978, pp. 17-24) a multi-element hydroacoustic interference antenna with a flat aperture, which receives and / or emits acoustic signals in an aqueous medium with the necessary spatial selectivity, containing electro-acoustic transducers distributed equidistantly distributed on a flat supporting structure, so that their surfaces form a working flat surface of the required size, communication lines connecting the converters to each other and through the input / output of electrical signals with radio engineering devices for generating and controlling directivity characteristics in the radiation and reception paths, screening elements, hydro-, electric- and noise insulation (Terminological Dictionary reference book on hydroacoustics / R.Kh. Balyan, E.V. Batanogov, A.V. Bogorodsky et al. - L.: Shipbuilding, 1989. - p. 50-51).

В зависимости от технических характеристик форма апертуры плоских антенн может быть различной: квадратной, прямоугольной, ромбической и круглой, они имеют наиболее простую конструкцию, самый высокий коэффициент осевой концентрации, минимальные по сравнению с двумя другими типами антенн боковые лепестки, минимальную излучающую поверхность и наименьшее количество электроакустических преобразователей. С помощью интерференционной многоэлементной гидроакустической антенны с плоской апертурой можно осуществлять обзор акватории дискретным (шаговым, один цикл «излучение-прием» - обследованный «квант» водного пространства) перемещением одного относительно узкого основного лепестка характеристики направленности в азимутальной плоскости при помощи электромеханического (или электронного) разворота в заданном секторе, причем, преимуществом такого квантованного обзора является также эффективное использование энергии при излучении.Depending on the technical characteristics, the aperture shape of flat antennas can be different: square, rectangular, rhombic and round, they have the simplest design, the highest axial concentration coefficient, the side lobes are minimal compared to the other two types of antennas, the minimum emitting surface and the smallest number electro-acoustic transducers. Using an interference multi-element hydroacoustic antenna with a flat aperture, it is possible to survey the water area by discrete (stepwise, one radiation-reception cycle — the examined “quantum” of the water space) displacement of one relatively narrow main lobe of the directivity in the azimuthal plane using electromechanical (or electronic) a reversal in a given sector, and the advantage of such a quantized survey is also the efficient use of energy in radiation.

К недостаткам кругового обзора с помощью интерференционной многоэлементной гидроакустической антенны с плоской апертурой следует отнести следующее:The disadvantages of the all-round view using the interference multi-element hydroacoustic antenna with a flat aperture include the following:

- цикл обзора «кванта» водного пространства занимает время t3=2⋅rmax/c, где rmax - ожидаемая дальность действия локатора, с - скорость звука в воде (Простаков А.П. Электронный ключ к океану: Гидроакустическая техника сегодня. - Л.: Судостроение, 1978 г., с. 10-13).;- the review cycle of the "quantum" of the water space takes time t 3 = 2⋅r max / c, where r max is the expected range of the locator, and s is the speed of sound in water (Prostakov A.P. Electronic key to the ocean: Hydroacoustic technology today. - L .: Shipbuilding, 1978, p. 10-13) .;

- полное отсутствие информации об обстановке за пределами телесного угла, облучаемого в данный момент основным лепестком характеристики направленности, в течение осуществляемого цикла «излучение-прием», т.к. перед каждой очередной посылкой антенна поворачивается на новое направление, отличающееся от предыдущего на угол Δ (шаг поиска - «квант» обследования водного пространства, обычно не превышает 5°-10°);- the complete lack of information about the situation outside the solid angle irradiated at the moment by the main lobe of the directivity characteristics during the ongoing radiation-reception cycle, because before each next sending, the antenna turns in a new direction, which differs from the previous one by an angle Δ (the search step is the “quantum” of the survey of the water space, usually does not exceed 5 ° -10 °);

- большое полное время ТОБЗ обзора сектора Ω, возрастающее с увеличением дальности действия, равное ТОБЗ=Ω⋅t3 /Δ, (Кудрявцев В.И. Промысловая гидроакустика и рыболокация - М., Пищ. Пром., 1978, с. 27-58);- a large total time T OBS review of the sector Ω, increasing with increasing range, equal to T OBZ = Ω⋅t 3 / Δ, (Kudryavtsev V.I. Field sonar and fishing - M., Pishch. Prom., 1978, p. 27-58);

- наличие значительных непросмотренных участков пространства, например, при движении поискового судна с высокой скоростью (Орлов Л.В., Шабров А.А. Расчет и проектирование гидроакустических рыбопоисковых станций - М., Пищ. Пром., 1974, с. 135-146);- the presence of significant unexplored areas of space, for example, when the search vessel moves at high speed (Orlov L.V., Shabrov A.A. Calculation and design of sonar fishing stations - M., Pishch. Prom., 1974, pp. 135-146 );

- отсутствие возможности одновременного наблюдения за несколькими целями, причем, с возможностью регулировки угловой разрешающей способности, без применения специальных средств обработки сигналов (Кобяков Ю.С., Кудрявцев Н.Н., Тимошенко В.И. Конструирование гидроакустической рыбопоисковой аппаратуры. - Л.: Судостроение, 1986 - с. 50-60);- the lack of the ability to simultaneously monitor several targets, with the possibility of adjusting the angular resolution, without the use of special signal processing tools (Kobyakov Yu.S., Kudryavtsev NN, Timoshenko V.I. Construction of sonar fishing equipment. - L. : Shipbuilding, 1986 - p. 50-60);

- при проведении многопозиционного подводного наблюдения, например, с помощью нескольких промысловых судов, на обширной акватории обнаружение объектов при использовании однотипных «моночастотных» интерференционных гидроакустических антенн с помощью локаторов, расположенных на них, осложнено наличием значительных ультразвуковых помех взаимного влияния по гидроакустическому каналу. Это может быть устранено за счет использования для генерации в широкой полосе частот зондирующих сигналов нелинейных эффектов (Волощенко В.Ю.. Тимошенко В.И. Параметрические гидроакустические средства ближнего подводного наблюдения (часть 1) - Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009. - 294 с.);- when conducting multi-position underwater observation, for example, using several fishing vessels in a wide area, the detection of objects using the same type of "monofrequency" interference sonar antennas using the locators located on them is complicated by the presence of significant ultrasonic interference of mutual influence through the sonar channel. This can be eliminated by using non-linear effects for generating a wide frequency band of sounding signals (V.Yu. Voloshchenko .. V.I. Timoshenko, Parametric sonar near-field surveillance equipment (part 1) - Taganrog: Publishing House of TTI SFU, 2009. - 294 p.);

- не обеспечена возможность подбора как необходимой угловой разрешающей способности в угломестной и азимутальных плоскостях, так и индивидуальной частоты ультразвукового сигнала в каждом цикле «излучение-прием», т.е. различной «частотной окраски» в подводном пространстве каждого радиального сектора обзора.- it is not possible to select both the necessary angular resolution in the elevation and azimuthal planes, and the individual frequency of the ultrasonic signal in each radiation-reception cycle, i.e. different "frequency coloring" in the underwater space of each radial sector of the review.

В результате интерференционная многоэлементная гидроакустическая антенна с плоской апертурой, обеспечивающая получение информации за счет отражения и рассеяния ультразвуковых волн на границах между различными средами, имеет ограниченные эксплуатационные возможности для получения гидролокационных изображений с различной степенью детализации при осуществлении всенаправленно квантованного обследования водного объема акватории.As a result, a multi-element interference sonar antenna with a flat aperture, which provides information due to reflection and scattering of ultrasonic waves at the boundaries between different media, has limited operational capabilities for obtaining sonar images with varying degrees of detail when performing omnidirectionally quantized surveys of the water volume of the water area.

Признаки, совпадающие с заявляемой полезной моделью: электроакустические преобразователи, линии электрических коммуникаций, соединяющие электроакустические преобразователи между собой и через вводы/выводы электрических сигналов со входами трактов излучения и приема, несущая конструкция, элементы экранировки, гидро-, электро- и шумоизоляции.Signs that coincide with the claimed utility model: electro-acoustic transducers, electrical communication lines connecting the electro-acoustic transducers with each other and through the input / output of electrical signals with the inputs of the radiation and reception paths, supporting structure, shielding elements, hydro-, electro- and noise insulation.

Известна интерференционная многоэлементная антенна с цилиндрической формой приемоизлучающей поверхности, которая более пригодна для быстрого всенаправленного обследования водного объема акватории (Орлов Л.В., Шабров А.А. Расчет и проектирование гидроакустических рыбопоисковых станций - М., Пищ. Пром., 1974, с. 69-100, Кудрявцев В.И. Промысловая гидроакустика и рыболокация - М., Пищ. Пром., 1978, с. 73-90, Простаков А.Л. Гидроакустика и корабль - Л.: Судостроение, 1967, с. 35), обеспечивающая прием и/или излучение акустических сигналов в водной среде с необходимой пространственной избирательностью, содержащая электроакустические преобразователи, распределенные в секции, как в вертикальном, так и горизонтальном направлениях по поверхности несущей конструкции, линии коммуникаций, соединяющие преобразователи между собой и через вводы/выводы электрических сигналов с радиотехническими устройствами формирования и управления характеристиками направленности в трактах излучения и приема, элементы экранировки, гидро-, электро- и шумоизоляции.Known interference multi-element antenna with a cylindrical shape of the receiving-radiating surface, which is more suitable for quick omnidirectional examination of the water volume of the water area (Orlov L.V., Shabrov A.A. Calculation and design of sonar fishing stations - M., Pishch. Prom., 1974, p. 69-100, Kudryavtsev V.I. Fishing hydroacoustic and fishing - M., Pishch. Prom., 1978, pp. 73-90, Prostakov A.L. Hydroacoustic and ship - L .: Shipbuilding, 1967, p. 35 ) providing reception and / or emission of acoustic signals in the aquatic environment as required spatial selectivity, containing electro-acoustic transducers distributed in sections, both vertically and horizontally along the surface of the supporting structure, communication lines connecting the transducers to each other and through the input / output of electrical signals with electronic devices for generating and controlling directional characteristics in radiation paths and reception, shielding elements, hydro, electrical and noise insulation.

К недостаткам известной интерференционной многоэлементной антенны с цилиндрической формой приемоизлучающей поверхности, ограничивающим ее эксплуатационные возможности для получения информации, основанные на отражении и рассеянии ультразвуковых волн на границах между различными средами, в частности, при осуществлении всенаправленно квантованного обследования водного объема акватории, следует отнести следующее:The disadvantages of the known interference multi-element antenna with a cylindrical shape of the receiving-radiating surface, limiting its operational capabilities for obtaining information based on the reflection and scattering of ultrasonic waves at the boundaries between different media, in particular, when performing an omnidirectionally quantized survey of the water volume of the water area, include the following:

- при круговом обзоре пространства с всенаправленным в азимутальной плоскости излучением (импульсы длительностью τ) и быстро сканирующим узким основным лепестком характеристики направленности θ0,7пр (скорость сканирования лепестка выбирается из условия, что один полный оборот происходит за промежуток времени, не превышающий длительность возможного эхоконтакта, примерно равное τ) часть энергии эхосигнала, приходящего с любого направления, обязательно поступит в приемный тракт, однако, так как сканирование происходит непрерывно длительность приема τпр эхосигнала с данного направления составит лишь небольшую часть полного времени существования отраженного сигнала τ:τпр=τ⋅θ0,7пр/360°, т.е. длительность регистрации эхоконтакта определится интервалом нахождения объекта в пределах основного лепестка шириной θ0,7пр. Таким образом, данному варианту кругового обзора присущи недостатки - нерациональное расходования энергии при излучении и потеря большей части энергии сигнала при приеме, что ухудшает отношение сигнал/помеха на входе приемного тракта (см. Справочник по гидроакустике. - Евтютов А.П. и др. - Л.: Судостроение, 1982. - с. 11);- in a circular survey of a space with radiation omnidirectional in the azimuthal plane (pulses of duration τ) and a fast scanning narrow main lobe of directivity θ 0.7pr (the scanning speed of the lobe is selected from the condition that one full revolution occurs over a period of time not exceeding the duration of a possible echo contact , approximately equal to τ), part of the energy of the echo signal coming from any direction will necessarily enter the receiving path, however, since the scanning takes place continuously NOSTA receiving τ direct echo from this direction will be only a small fraction of the total time of the reflected signal the existence τ: τ = τ⋅θ straight 0,7pr / 360 °, i.e. the duration of registration of an echo contact is determined by the interval of finding the object within the main lobe with a width of θ 0.7pr . Thus, this version of the round-robin review has inherent disadvantages - irrational energy consumption during radiation and the loss of most of the signal energy during reception, which worsens the signal-to-noise ratio at the input of the receiving path (see. Reference book on hydroacoustics. - Evtutov A.P. et al. - L .: Shipbuilding, 1982. - p. 11);

- второй вариант кругового обзора - с направленно-сканирующим излучением и статической многолепестковой характеристикой направленности при приеме лишен указанного выше недостатка. Облучение окружающего пространства осуществляется последовательно, в течение каждого полного оборота равномерно вращающимся в азимутальной плоскости основным лепестком характеристики направленности, сформированной электронным способом, что обеспечивает концентрацию всей излучаемой в данный момент энергии в пределах основного лепестка, совпадающего с конкретным направлением эхопоиска в течение определенного времени, называемого эффективней длительностью посылки τЭФФ. Для приема эхосигналов используют многоканальный тракт со статически сформированными (с применением задерживающих цепей или элементов цифровой техники) лепестками характеристики направленности секционированной цилиндрической антенны, которые равномерно перекрывают всю плоскость обзора или только нужный сектор. Однако наличие радиотехнических устройств (линий задержки, фазовращателей и др.) усложняет тракты локатора и уменьшает его к.п.д. за счет потерь, вносимых их электрическими цепями, а фазовая компенсация приводит к увеличению уровня бокового поля, и, соответственно, к снижению коэффициента концентрации антенны, например, интерференционная многоэлементная антенна с цилиндрической формой приемоизлучающей поверхности для гидролокатора «Угорь», состоит из 432 элементов, которые соединены через коммутаторы с таким же числом электронных канатов как в излучающем, так и приемном трактах, что позволяет изменять угол наклона луча в угломестной плоскости в диапазоне от (+10°) до (-45°). Смещение в угломестной плоскости на угол до 45° основного максимума характеристики направленности вызывает его расширение на 40%, а также увеличение уровня бокового излучения до (30-35)%, что в конечном итоге снижает отношение сигнал/шум (Кобяков Ю.С., Кудрявцев Н.Н., Тимошенко В.И. Конструирование гидроакустической рыбопоисковой аппаратуры. - Л.: Судостроение, 1986. - 272 с.).;- the second version of the circular review - with directional scanning radiation and a static multi-lobe directivity when receiving devoid of the above disadvantage. The irradiation of the surrounding space is carried out sequentially, during each full revolution, by the main lobe of the directivity pattern, formed electronically, uniformly rotating in the azimuthal plane, which ensures the concentration of all the currently radiated energy within the main lobe, which coincides with the specific direction of the echo search for a certain time, called more efficient by sending duration τ EFF . To receive echo signals, a multi-channel path with statically formed (using delay circuits or digital technology elements) petals of the directional characteristics of a sectioned cylindrical antenna that uniformly covers the entire viewing plane or only the desired sector is used. However, the presence of radio engineering devices (delay lines, phase shifters, etc.) complicates the paths of the locator and reduces its efficiency. due to the losses introduced by their electric circuits, and phase compensation leads to an increase in the side field level and, accordingly, to a decrease in the antenna concentration coefficient, for example, an interference multi-element antenna with a cylindrical shape of a receiving-emitting surface for the Eel sonar, consists of 432 elements, which are connected via switches with the same number of electronic ropes in the emitting and receiving paths, which allows you to change the angle of the beam in the elevation plane in the range from (+ 10 °) d o (-45 °). A shift in the elevation plane by an angle of up to 45 ° of the main maximum of the directivity characteristic causes it to expand by 40%, as well as an increase in the level of side radiation to (30-35)%, which ultimately reduces the signal-to-noise ratio (Kobyakov Yu.S., Kudryavtsev N.N., Timoshenko V.I. Construction of hydroacoustic fish-finding equipment.- L .: Shipbuilding, 1986. - 272 p.) .;

- снижение надежности функционирования интерференционной многоэлементной антенны с цилиндрической формой приемоизлучающей поверхности вследствие увеличения числа и технологических неточностей установки электроакустических преобразователей, наличия дополнительных узлов для электроизоляции, экранировки, герметизации и т.д., а также усложнения конструкции антенны, обусловленные применением большого числа кабельных вводов (Кудрявцев В.И. Промысловая гидроакустика и рыболокация - М., Пищ. Пром., 1978, с. 73-90);- decrease in the reliability of the operation of an interference multi-element antenna with a cylindrical shape of the receiving surface due to an increase in the number and technological inaccuracies in the installation of electro-acoustic transducers, the presence of additional nodes for electrical insulation, shielding, sealing, etc., as well as the complexity of the antenna design due to the use of a large number of cable entries ( Kudryavtsev V.I. Field sonar and fishing - M., Pishch. Prom., 1978, p. 73-90);

- неремонтопригодность интерференционной многоэлементной антенны с цилиндрической формой приемоизлучающей поверхности при выходе из строя части электроакустических преобразователей (Орлов Л.В., Шабров А.А. Расчет и проектирование гидроакустических рыбопоисковых станций - М., Пищ. Пром., 1974, с. 69-100);- the failure to maintain an interference multi-element antenna with a cylindrical shape of the receiving-radiating surface in case of failure of some of the electro-acoustic transducers (Orlov L.V., Shabrov A.A. Calculation and design of sonar fishing stations - M., Pishch. Prom., 1974, p. 69- one hundred);

- рабочий диапазон частот интерференционной многоэлементной антенны с цилиндрической формой приемоизлучающей поверхности ограничен полосой пропускания резонансных электроакустических преобразователей, таким образом, изменение разрешающей способности вследствие изменения частоты рабочего ультразвукового сигнала неосуществимо, причем, в угломестной плоскости в направлениях «вверх» и «вниз» существуют «слепые» зоны обзора;- the operating frequency range of a multi-element interference antenna with a cylindrical shape of the receiving-emitting surface is limited by the passband of the resonant electro-acoustic transducers, thus, a change in resolution due to a change in the frequency of the working ultrasonic signal is not feasible, and there are “blind” in the elevation plane in the “up” and “down” directions »Viewing areas;

- использование нескольких устройств активной локации, снабженных однотипными интерференционными многоэлементными антеннами с цилиндрической формой приемоизлучающей поверхности при эхопоиске на акватории, осложнено помехами взаимного влияния;- the use of several active location devices equipped with the same type of interference multi-element antennas with a cylindrical shape of the receiving-emitting surface during echo search in the water area is complicated by interference of mutual influence;

- не обеспечена возможность подбора как необходимой угловой разрешающей способности в угломестной и азимутальных плоскостях, так и индивидуальной частоты ультразвукового сигнала в каждом цикле «излучение-прием», т.е. различной «частотной окраски» в подводном пространстве каждого радиального сектора обзора.- it is not possible to select both the necessary angular resolution in the elevation and azimuthal planes, and the individual frequency of the ultrasonic signal in each radiation-reception cycle, i.e. different "frequency coloring" in the underwater space of each radial sector of the review.

Резюмируя отмеченное выше, можно сделать вывод о том, что интерференционная многоэлементная антенна с цилиндрической формой приемоизлучающей поверхности, обеспечивающая получение информации за счет отражения и рассеяния ультразвуковых волн на границах между различными средами, имеет ограниченные эксплуатационные возможности для получения гидролокационных изображений с различной степенью детализации при осуществлении всенаправленно квантованного обследования водного объема акваторииSummarizing the aforementioned, we can conclude that the interference multi-element antenna with a cylindrical shape of the receiving-emitting surface, which provides information due to reflection and scattering of ultrasonic waves at the boundaries between different media, has limited operational capabilities for obtaining sonar images with varying degrees of detail when omnidirectionally quantized survey of the water volume of the water area

Признаки, совпадающие с заявляемым объектом: электроакустические преобразователи, линии электрических коммуникаций (провода), соединяющие как электроакустические преобразователи между собой, так через вводы (выводы) электрических сигналов с входами трактов излучения и приема, несущая конструкция, элементы экранировки, гидро-, электро- и шумоизоляции.Signs that coincide with the claimed object: electro-acoustic transducers, electric communication lines (wires) connecting both electro-acoustic transducers with each other, and through the inputs (outputs) of electrical signals with the inputs of the radiation and reception paths, supporting structure, shielding elements, hydro-, electro- and soundproofing.

Известно принятое за прототип гидроакустическое антенное устройство для осуществления подводного наблюдения (см. Кудрявцев В.И. Промысловая гидроакустика и рыболокация - М., Пищ. пром., 1978, с. 148), содержащее электроакустические преобразователи, которые снабжены элементами экранировки, гидро-, электро- и шумоизоляции, и несущую конструкцию цилиндрической формы, на внешней поверхности которой эквидистантно расположены электроакустические преобразователи, образуя замкнутый ряд из апертур (ширина ряда - диаметр, а периметр - сумма диаметров преобразователей, укладывающихся по его длине). Акустические оси преобразователей расположены в азимутальной плоскости, выходя из общего фазового и, соответственно, геометрического центра несущей конструкции.It is known that a hydroacoustic antenna device for underwater observation (see Kudryavtsev V.I. Field hydroacoustics and fishing - M., Pishch. Prom., 1978, p. 148), which contains electroacoustic transducers that are equipped with shielding elements, is known , electrical and noise insulation, and the supporting structure of a cylindrical shape, on the outer surface of which electro-acoustic transducers are located equidistantly, forming a closed row of apertures (the row width is the diameter and the perimeter is the sum of the diameters converters stacked along its length). The acoustic axes of the transducers are located in the azimuthal plane, leaving the common phase and, accordingly, geometric center of the supporting structure.

К недостаткам гидроакустического антенного устройства для осуществления подводного наблюдения, ограничивающим ее эксплуатационные возможности для получения информации, основанные на отражении и рассеянии ультразвуковых волн на границах между различными средами, в частности, при осуществлении всенаправленно квантованного обследования водного объема акватории, следует отнести следующее:The disadvantages of the hydroacoustic antenna device for underwater observation, limiting its operational capabilities for obtaining information based on the reflection and scattering of ultrasonic waves at the boundaries between different media, in particular, when performing an omnidirectionally quantized survey of the water volume of the water area, include the following:

- использование для квантованного по направлениям кругового обзора одинаковых электроакустических преобразователей приводит к взаимному ультразвуковому «ослеплению» за счет приема и регистрации переотраженных границами раздела «моночастотных» зондирующих сигналов (помехи взаимного влияния) при одновременном использовании нескольких антенных устройств в течение многопозиционного подводного наблюдения, например, на обширной акватории с помощью нескольких промысловых судов;- the use of the same electro-acoustic transducers for a directionally quantized circular view leads to mutual ultrasonic “blinding” due to the reception and recording of “monofrequency” sounding signals reflected by the interface (interference of mutual influence) while using several antenna devices during multi-position underwater observation, for example, over a wide area with the help of several fishing vessels;

- конструкция прототипа не позволяет осуществлять регулировку угловой разрешающей способности в угломестной и азимутальной плоскостях при осуществлении кругового обзора, что существенно сокращает эксплуатационные возможности при использовании антенных устройств в рамках многопозиционной системы подводного наблюдения;- the design of the prototype does not allow you to adjust the angular resolution in the elevation and azimuthal planes when performing a circular view, which significantly reduces the operational capabilities when using antenna devices as part of a multi-position underwater observation system;

- решение проблемы возникновения помех взаимного влияния антенных устройств, используемых на акватории при небольших удалениях друг от друга, возможно за счет расширения диапазона рабочих частот эхопоиска и функционировании каждого антенного устройства на «своем», отличном от других наборе зондирующих сигналов, что требует применения большого количества разнорезонансных электроакустических преобразователей различных габаритов и массы, что усложняет конструкцию гидроакустического антенного устройства, однако данный подход в прототипе не используется;- solving the problem of the interference of the mutual influence of the antenna devices used in the water area at small distances from each other, possibly due to the expansion of the operating frequency range of the echo search and the functioning of each antenna device on its own, different from the other set of sounding signals, which requires the use of a large number different-resonance electro-acoustic transducers of various sizes and weights, which complicates the design of a hydro-acoustic antenna device, but this approach is in proto type not used;

- не обеспечена возможность подбора как необходимой угловой разрешающей способности в угломестной и азимутальных плоскостях, так и индивидуальной частоты ультразвукового сигнала в каждом цикле «излучение-прием», т.е. различной «частотной окраски» в подводном пространстве каждого радиального сектора обзора.- it is not possible to select both the necessary angular resolution in the elevation and azimuthal planes, and the individual frequency of the ultrasonic signal in each radiation-reception cycle, i.e. different "frequency coloring" in the underwater space of each radial sector of the review.

Таким образом, общим недостаткам прототипа и приведенных аналогов является ограниченные эксплуатационные возможности, так как не обеспечивается выбор необходимой угловой разрешающей способности в угломестной и азимутальных плоскостях и индивидуальной частоты ультразвукового сигнала в каждом цикле «излучение-прием», т.е. различной «частотной окраски» в подводном пространстве каждого радиального сектора обзора, в результате чего затруднено получение гидролокационных изображений с различной степенью детализации при осуществлении всенаправленно квантованного обследования йодного объема акватории.Thus, the general disadvantages of the prototype and the above analogues are limited operational capabilities, since the required angular resolution in the elevation and azimuthal planes and the individual frequency of the ultrasonic signal in each “radiation-reception” cycle is not ensured, i.e. different “frequency coloring” in the underwater space of each radial sector of the survey, which makes it difficult to obtain sonar images with varying degrees of detail when performing omnidirectionally quantized examination of the iodine volume of the water area.

Признаки, совпадающие с заявляемым объектом: электроакустические преобразователи, которые снабжены элементами экранировки, гидро-, электро- и шумоизоляции, электроакустические преобразователи эквидистантно расположены на внешней поверхности несущей конструкции цилиндрической формы, образуя на ней замкнутый ряд из апертур, причем, акустические оси преобразователей выходят из общего фазового и, соответственно, геометрического центра несущей конструкции, электроакустические преобразователи могут подключаются к трактам как излучения, так и приема.Signs that coincide with the claimed object: electro-acoustic transducers that are equipped with shielding elements, hydro-, electro- and noise insulation, electro-acoustic transducers are equidistantly located on the outer surface of the cylindrical supporting structure, forming a closed row of apertures on it, moreover, the acoustic axes of the transducers leave common phase and, accordingly, geometric center of the supporting structure, electro-acoustic transducers can be connected to the paths as radiation and reception.

Задачей заявляемого приемоизлучающего антенного устройства с параметрическим режимом излучения является расширение эксплуатационных возможностей при всенаправленно квантованном обследовании водного объема акватории, гидролокационных изображений с различной степенью детализации.The objective of the claimed transceiver antenna device with a parametric radiation mode is to expand operational capabilities in an omnidirectionally quantized survey of the water volume of the water area, sonar images with varying degrees of detail.

Технический результат изобретения заключается в расширении эксплуатационных возможностей приемоизлучающего антенного устройства с параметрическим режимом излучения за счет возможности выбора в процессе подводного наблюдения необходимой угловой разрешающей способности в угломестной и азимутальных плоскостях, и индивидуальной частоты ультразвукового сигнала в каждом цикле «излучение-прием», что обеспечивает различную «частотную окраску» каждого отдельного направления эхопоиска и обеспечивает получение информации об обнаруженных объектахв широкой полосе рабочих частот.The technical result of the invention is to expand the operational capabilities of a receiving-emitting antenna device with a parametric radiation mode due to the possibility of choosing the necessary angular resolution in elevation and azimuthal planes during underwater observation and the individual frequency of the ultrasonic signal in each radiation-reception cycle, which provides different "Frequency coloring" of each individual direction of echo search and provides information on detected objects in a wide band of operating frequencies.

Технический результат достигается тем, в приемоизлучающее антенное устройство с параметрическим режимом излучения, содержащем несущую конструкцию в виде круглого прямого цилиндра, на внешней поверхности которого эквидистантно расположены i=1, 2, 3, …m,… одинаковых электроакустических преобразователей, имеющих возможность осуществления через водную среду акустического контакта с объектами в i=1, 2, 3, …m,… радиальных секторах обзора пространства, электроакустические преобразователи снабжены элементами экранировки, гидро-, электро- и шумоизоляции; приемоизлучающие поверхности электроакустических преобразователей образуют замкнутую цилиндрическую поверхность - апертуру, у которой ширина и периметр определяется габаритными размерами электроакустических преобразователей, причем угловая ширина и неравномерность по давлению основного лепестка ее результирующей характеристики направленности в плоскости, перпендикулярной к образующей, определяется выбранным значением уровней (0,9; 0,8; 0,7; 0,6; 0,5) перекрывания соседних основных лепестков характеристик направленности используемых для эхопоиска электроакустических преобразователей; акустические оси электроакустических преобразователей выходят из геометрического центра несущей конструкции цилиндрической формы; электроакустические преобразователи могут поочередно соединяться с выходом генератора (входом приемника), дополнительно введен управляемый многоканальный коммутатор, выполненный с возможностью соединения в заданном порядке электроакустических преобразователей с выходом генератора и со входом приемника.The technical result is achieved by that, in a receiving-emitting antenna device with a parametric radiation mode, containing the supporting structure in the form of a round straight cylinder, on the outer surface of which i = 1, 2, 3, ... m, ... identical electroacoustic transducers are located, which can be implemented through water environment of acoustic contact with objects in i = 1, 2, 3, ... m, ... radial sectors of the space survey, electro-acoustic transducers are equipped with shielding elements, hydro-, electro- and noise zolyatsii; the receiving-emitting surfaces of electro-acoustic transducers form a closed cylindrical surface - an aperture, in which the width and perimeter is determined by the overall dimensions of the electro-acoustic transducers, and the angular width and unevenness in pressure of the main lobe of its resulting directivity in the plane perpendicular to the generatrix is determined by the selected level value (0.9 ; 0.8; 0.7; 0.6; 0.5) overlapping adjacent main lobes of the directivity characteristics used for I echo search for electro-acoustic transducers; acoustic axes of electro-acoustic transducers leave the geometric center of the cylindrical supporting structure; electro-acoustic transducers can alternately connect to the output of the generator (input of the receiver), a controllable multi-channel switch is additionally introduced, configured to connect electro-acoustic transducers in the specified order with the output of the generator and with the input of the receiver.

Целесообразно в приемоизлучающем антенном устройстве с параметрическим режимом излучения волновые размеры D/λ электроакустических преобразователей устанавливать в соответствовии с интервалом значений (

Figure 00000001
), где D - диаметр преобразователя, λ=с0/ƒ - длина волны акустического сигнала накачки с частотой ƒ, распространяющегося со скоростью с0 в воде, Р0 - амплитуда звукового давления в Паскалях у поверхности излучающего электроакустического преобразователя, что обусловит проявление нелинейности упругих свойств водной среды распространения и соответственно позволяет расширить спектральный состав излучения предлагаемого устройства за счет нелинейных эффектов (самовоздействие, взаимодействие), возникающих в водной среде при распространении акустических волн конечной амплитуды.In a receiving-emitting antenna device with a parametric radiation mode, it is advisable to set the wave sizes D / λ of the electro-acoustic transducers in accordance with the interval of values (
Figure 00000001
), where D is the diameter of the transducer, λ = с 0 / ƒ is the wavelength of the acoustic pump signal with a frequency ƒ propagating with velocity c 0 in water, P 0 is the amplitude of sound pressure in Pascals at the surface of the emitting electro-acoustic transducer, which will cause non-linearity elastic properties of the aqueous propagation medium and, accordingly, allows to expand the spectral composition of the radiation of the proposed device due to nonlinear effects (self-action, interaction) arising in the aqueous medium during propagation kusticheskih waves of finite amplitude.

Описанные выше аналоги и прототип, так и предлагаемое устройство служат одной цели - формированию и приему волновых процессов в водной среде, являясь средством передачи и получения информации, причем, развитие различных практических приложений в гидроакустике обусловило существенное увеличение мощностей излучаемых волн. В данных условиях начинает меняться роль гидроакустического канала как звукопроводящей водной среды - от «линейной» акустики (аналоги и прототип), в рамках которой изменение плотности воды еще линейно зависит от изменения звукового давления распространяющегося волнового процесса, что обусловливает выполнение принципа суперпозиции, до «нелинейной» акустики (предлагаемое устройство), где начинает проявляться нелинейность ее упругих свойств, вызывающая как самовоздействие, так и взаимодействие распространяющихся волн конечной амплитуды, приводя к генерации новых спектральных компонент комбинационных частот. В нелинейной акустике принято оценивать относительное влияние диссипативных, дифракционных и нелинейных эффектов на исходные волны поля накачки на основе рассчетов безразмерных величин: параметра Хохлова

Figure 00000002
(Руденко О.В., Солуян С.И. Теоретические основы нелинейной акустики. - М.: Наука, 1975. - 287 с.) или параметра Заболотского N3=8/N (см. Бахвалов Н.С., Жилейкин Н.М., Заболотская Е.А. Нелинейная теория звуковых пучков. - М.: Наука, 1982. - 176 с.), числа Рейнольдса
Figure 00000003
(см. Новиков Б.К., Руденко О.В., Тимошенко В.И. Нелинейная гидроакустика. - Л.: Судостроение, 1981. - 264 с.) или параметр
Figure 00000004
для конкретной параметрической (нелинейной) антенны с использованием соотношений:The analogs and prototype described above, and the proposed device serve one purpose - the formation and reception of wave processes in the aquatic environment, as a means of transmitting and receiving information, and the development of various practical applications in hydroacoustics has led to a significant increase in the power of emitted waves. Under these conditions, the role of the hydroacoustic channel as a sound-conducting aqueous medium begins to change - from “linear” acoustics (analogues and prototype), in which the change in water density still linearly depends on the change in sound pressure of the propagating wave process, which determines the fulfillment of the superposition principle, to “non-linear »Acoustics (the proposed device), where the nonlinearity of its elastic properties begins to manifest itself, causing both self-action and the interaction of the propagating waves with a finite amplitude leading to the generation of new spectral components of the Raman frequencies. In nonlinear acoustics, it is customary to evaluate the relative influence of dissipative, diffraction, and nonlinear effects on the initial waves of the pump field based on calculations of dimensionless quantities: the Khokhlov parameter
Figure 00000002
(Rudenko O.V., Soluyan S.I. Theoretical foundations of nonlinear acoustics. - M .: Nauka, 1975. - 287 p.) Or the Zabolotsky parameter N 3 = 8 / N (see Bakhvalov N.S., Zhileikin N. .M., Zabolotskaya EA Nonlinear theory of sound beams. - M .: Nauka, 1982. - 176 p.), Reynolds numbers
Figure 00000003
(see Novikov B.K., Rudenko O.V., Timoshenko V.I. Non-linear hydroacoustics. - L.: Shipbuilding, 1981. - 264 p.) or parameter
Figure 00000004
for a specific parametric (non-linear) antenna using the relations:

Figure 00000005
Figure 00000005

- расстояние образование разрыва плоской волны с частотой ω0=2π⋅ƒ0 (рад/с) и амплитудой звукового давления р0 (Па) у поверхности излучателя, м;- the distance is the formation of a plane wave discontinuity with a frequency of ω 0 = 2π⋅ƒ 0 (rad / s) and the amplitude of the sound pressure p 0 (Pa) at the surface of the emitter, m;

Figure 00000006
Figure 00000006

- длина области дифракции Френеля для волны накачки с центральной частотой ω0 (рад/с), м;- the length of the Fresnel diffraction region for a pump wave with a central frequency ω 0 (rad / s), m;

Figure 00000007
Figure 00000007

- расстояние затухания акустической волны, м. Коэффициент затухания αƒ0 (Нп/м) акустического сигнала с частотой ƒ0 (1/с) в морской воде рассчитывается по соотношениям Шихи и Хелли, а также Либермана (Новиков Б.К., Руденко О.В., Тимошенко В.И. Нелинейная гидроакустика. - Л.: Судостроение, 1981. - 264 c.). Для пресной воды коэффициент затухания αƒ0 (Нп/м) связан с частотой ƒ0 (1/с) следующим уравнением: αƒ0=0,2765⋅10-10⋅ƒ0 1,5 (Яковлев А.Н., Каблов Г.П. Гидролокаторы ближнего действия. - Л.: Судостроение, 1983. - 200 с.)is the attenuation distance of the acoustic wave, m. The attenuation coefficient α ƒ0 (Np / m) of an acoustic signal with a frequency of ƒ 0 (1 / s) in sea water is calculated by the ratios of Shiha and Helly, as well as of Liberman (Novikov B.K., Rudenko O .V., Timoshenko V.I. Nonlinear hydroacoustics. - L.: Shipbuilding, 1981. - 264 p.). For fresh water, the damping coefficient α ƒ0 (Np / m) is related to the frequency ƒ 0 (1 / s) by the following equation: α ƒ0 = 0.2765⋅10 -10 ⋅ƒ 0 1.5 (Yakovlev A.N., Kablov G .P. Short-range sonars. - L .: Shipbuilding, 1983. - 200 p.)

Figure 00000008
Figure 00000008

амплитуда звукового давления сигнала накачки у поверхности антенны, Па. Здесь: РПР 1М⋅ехр(αƒ0⋅z)=PZ⋅z⋅ехр(αƒ0⋅z), (Па×м) - амплитуда звукового давления сигнала накачки, приведенного к расстоянию 1 метр от антенны с учетом затухания.the amplitude of the sound pressure of the pump signal at the surface of the antenna, Pa. Here: P OL 1M ⋅ehr (α ƒ0 ⋅z) = P Z ⋅z⋅ehr (α ƒ0 ⋅z), (Pa × m) - the amplitude of the audio signal of the pump pressure, reduced to a distance of 1 meter from the antenna based on attenuation.

Приближенно оценивать предельные значения амплитуд звукового давления накачки, при которых начинают проявляться нелинейные эффекты, предложено (Новиков Б.К., Руденко О.В., Тимошенко В.И. Нелинейная гидроакустика. - Л.: Судостроение, 1981. - 264 с.) следующим образом Образование разрывов для плоских волн характеризуется величиной параметра

Figure 00000009
, отсюда соответствующая амплитуда звукового давления у поверхности антенны равнаIt is proposed to estimate approximately the limiting values of the amplitudes of the pump sound pressure at which nonlinear effects begin to appear (Novikov B.K., Rudenko O.V., Timoshenko V.I. Non-linear hydroacoustics. - L .: Sudostroenie, 1981. - 264 p. ) as follows The formation of discontinuities for plane waves is characterized by the value of the parameter
Figure 00000009
, hence the corresponding amplitude of sound pressure at the surface of the antenna is

Figure 00000010
Figure 00000010

где b - диссипативный коэффициент среды. Но так как дифракционные явления значительно ослабляют нелинейные эффекты, то для ограниченных пучков накачки при этих значениях р0 разрыв может и не наступить. Тогда, пренебрегая нелинейным затуханием волны накачки и полагая

Figure 00000011
(N>1), предельные уровни амплитуд звукового давления рассчитывают по формулеwhere b is the dissipative coefficient of the medium. But since the diffraction phenomena significantly weaken the nonlinear effects, for limited pump beams at these values of p 0 the discontinuity may not occur. Then, neglecting the nonlinear attenuation of the pump wave and setting
Figure 00000011
(N> 1), the maximum levels of amplitudes of sound pressure are calculated by the formula

Figure 00000012
Figure 00000012

Таким образом, амплитуда звукового давления р0 у поверхности излучателя для каждого из сигналов накачки параметрической антенны заключена в пределах, определяемых в соответствии с (5) и (6). Соотношение (6) с учетом того, что диаметр антенны D=2α, с0=1500 м/с и частота ƒ=с0/λ, можно преобразовать и представить в видеThus, the amplitude of the sound pressure p 0 at the surface of the emitter for each of the pump signals of the parametric antenna is within the limits determined in accordance with (5) and (6). Relation (6), taking into account the fact that the antenna diameter D = 2α, s 0 = 1500 m / s and the frequency ƒ = s 0 / λ, can be transformed and presented in the form

Figure 00000013
Figure 00000013

что ограничивает сверху величину волнового размера электроакустического преобразователя накачки параметрической антенны, причем, нижнюю границу (D/λ≥10) можно установить из результатов экспериментов (Новиков Б.К., Руденко О.В., Тимошенко В.И. Нелинейная гидроакустика. - Л.: Судостроение, 1981. - 264 с.).which limits the magnitude of the wave size of the electro-acoustic pump of the parametric antenna from above, and the lower limit (D / λ≥10) can be established from the results of experiments (Novikov B.K., Rudenko O.V., Timoshenko V.I. Non-linear sonar. - L .: Shipbuilding, 1981. - 264 p.).

Таким образом, полигармоническую «акустическую освещенность» границ раздела и объектов эхопоиска можно обеспечить при возбуждении электроакустических преобразователей, волновые размеры D/λ которых лежат в интервале величин от 10 до

Figure 00000014
, предлагаемого устройства мощными электрическими бигармоническими сигналами с частотами ƒ1, ƒ2, находящимися в их полосе пропускания, т.е. за счет использования нелинейных эффектов как самовоздействия, так и взаимодействия, которые возникают при распространении акустических волн конечной амплитуды в водной среде, обладающей нелинейностью упругих свойств. При этом возможна реализация режима параметрического излучения - каждый электроакустический преобразователь предлагаемого устройства, излучает в нелинейную водную среду два соосных коллимированных интенсивных ультразвуковых пучка волн конечной амплитуды, в приосевой области которых при выполнении условий синхронизма происходит генерация новых спектральных компонент, что и позволяет сформировать полигармонический зондирующий сигнал. Возникновение полигармонического зондирующего сигнала в акустическом поле следует рассматривать как результат изменения упругих свойств нелинейной водной среды в области распространения мощного бигармонического (ƒ1, ƒ2) сигнала накатай, что приводит к перераспределению энергии интенсивных ультразвуковых волн по частотной оси как «вверх» - генерации высших гармонических компонент волн накачки, волны суммарной частоты (nƒ1, nƒ2, ƒ+12), где n=2, 3, 4, так и «вниз» - генерации волны разностной F=|ƒ12| частоты (см. Мюир Т. Дж. Нелинейная акустика и ее роль в геофизике морских осадков // Акустика морских осадков / Пер. с англ.; Под ред. Ю.Ю. Житковского. - М.: Мир, 1977. - с. 227-273, Урик Р. Дж. Основы гидроакустики. - Л.: Судостроение, 1978. - с. 101-106, Кудрявцев В.И. Промысловая гидроакустика и рыболокация - М.: Пищ. пром., 1978. - с. 288-294. Гидроакустическая энциклопедия. - Под общ. ред. В.И.Тимошенко. Таганрог, Изд. ТРТУ. 1999, с. 389-402, 438-441). Так как на акустической оси антенны изменение свойств среды под действием мощной волны накачки с частотой ƒ происходит в наибольшей степени, главный максимум излучения для каждой последующей гармоники имеет более малую угловую ширину по уровню 0,7. В направлениях дополнительных максимумов излучения на основной частоте ƒ изменение свойств среды происходит в гораздо меньшей степени, что приводит к снижению эффективности генерации гармоник в этих направлениях, т.е. уровень бокового поля для каждой последующей гармоники меньше, чем у предыдущей (см. Мюир Т. Дж. Нелинейная акустика и ее роль в геофизике морских осадков // Акустика морских осадков / Пер. с англ.; Под ред. Ю.Ю. Житковского. - М.: Мир, 1977. - с. 227-273, Урик Р. Дж. Основы гидроакустики. - Л.: Судостроение, 1978. - с. 101-106, Кудрявцев В.И. Промысловая гидроакустика и рыболокация - М.: Пищ. пром., 1978. - с. 288-294). Аналогичные характеристики; отсутствие бокового поля в излучении, угловая ширина основного лепестка но уровню 0,7, определяемая остротой направленного действия исходного электроакустического преобразователя на сигнале накачки и т.д. - имеет и низкочастотное излучение волны разностной частоты (В.А. Воронин, С.П. Тарасов, В.И. Тимошенко. Гидроакустические параметрические системы. Ростов н/Д: Ростиздат, 2004).Thus, polyharmonic “acoustic illumination” of interfaces and echo search objects can be ensured by excitation of electro-acoustic transducers whose wavelengths D / λ lie in the range from 10 to
Figure 00000014
, of the proposed device with powerful electric biharmonic signals with frequencies ƒ 1 , ƒ 2 located in their passband, i.e. due to the use of non-linear effects of both self-interaction and interaction that arise during the propagation of acoustic waves of finite amplitude in an aqueous medium with non-linear elastic properties. In this case, the parametric radiation regime can be implemented — each electro-acoustic transducer of the proposed device emits two coaxial collimated intense ultrasonic waves of finite amplitude into a nonlinear aqueous medium, in the axial region of which, when the synchronism conditions are met, new spectral components are generated, which allows the formation of a polyharmonic probe signal . The occurrence of a polyharmonic probe signal in an acoustic field should be considered as a result of a change in the elastic properties of a nonlinear aqueous medium in the region of propagation of a powerful biharmonic (ƒ 1 , ƒ 2 ) roll signal, which leads to a redistribution of the energy of intense ultrasonic waves along the frequency axis as “up” - generation of higher harmonic components of the pump waves, the waves of the total frequency (nƒ 1 , nƒ 2 , ƒ + = + 1 + ƒ 2 ), where n = 2, 3, 4, and “down” - the generation of the difference wave F = | ƒ 12 | frequency (see Muir T. J. Non-linear acoustics and its role in the geophysics of marine sediments // Acoustics of marine sediments / Transl. from English; Ed. by Yu.Yu. Zhitkovsky. - M .: Mir, 1977. - p. 227-273, Urik R. J. Fundamentals of hydroacoustics. - L .: Shipbuilding, 1978. - pp. 101-106, Kudryavtsev V.I. Fishing hydroacoustics and fishing - Moscow: Pishch. Prom., 1978. - p. 288-294, Hydroacoustic Encyclopedia, Ed. By V.I. Timoshenko, Taganrog, Publishing House of TRTU, 1999, pp. 389-402, 438-441). Since on the acoustic axis of the antenna, the change in the properties of the medium under the action of a powerful pump wave with a frequency ƒ occurs to the greatest extent, the main radiation maximum for each subsequent harmonic has a smaller angular width at a level of 0.7. In the directions of additional radiation maxima at the fundamental frequency ƒ, the change in the properties of the medium occurs to a much lesser extent, which leads to a decrease in the efficiency of harmonic generation in these directions, i.e. the lateral field level for each subsequent harmonic is less than that of the previous one (see Muir T. J. Non-linear acoustics and its role in the geophysics of marine sediments // Acoustics of marine sediments / Transl. from English; Edited by Yu.Yu. Zhitkovsky. - M .: Mir, 1977. - pp. 227-273, Urik R. J. Fundamentals of hydroacoustics. - L .: Shipbuilding, 1978. - p. 101-106, Kudryavtsev V.I. Fishing hydroacoustics and fishing - M. : Food. Prom., 1978. - S. 288-294). Similar characteristics; the absence of a side field in the radiation, the angular width of the main lobe but at a level of 0.7, determined by the severity of the directed action of the original electro-acoustic transducer on the pump signal, etc. - It also has low-frequency radiation of a difference-frequency wave (V. A. Voronin, S. P. Tarasov, V. I. Timoshenko. Hydroacoustic parametric systems. Rostov n / A: Rostizdat, 2004).

Исходя из вышеизложенного, технический результат предлагаемого приемоизлучающего антенного устройства с параметрическим режимом излучения, обеспечивается за счет возбуждения необходимого количества электроакустических преобразователей, волновые размеры D/λ которых лежат в интервале величин от 10 до

Figure 00000015
, мощными электрическими бигармоническими сигналами с частотами ƒ1, ƒ2, находящимися в их полосе пропускания, что приводит при распространении мощных ультразвуковых волн накачки к изменению свойств гидроакустического канала. В данном случае гидроакустический канал является не только звукопроводящей средой, позволяющей установить акустический контакт с границей раздела, волновое сопротивление которой отличается от волнового сопротивления воды. Объемный объект, при распространении в котором мощных ультразвуковых волн накачки проявляется нелинейность упругих свойств воды, вызывающая нелинейные эффекты как самовоздействия, так и взаимодействия, приводя к генерации новых спектральных компонент комбинационных частот, свойства акустических полей которых кратко описаны выше. Таким образом, предлагаемое приемоизлучающее антенное устройство с параметрическим режимом излучения как средство передачи и получения информации может функционировать на любой спектральной компоненте - F=|ƒ12|, ƒ1, ƒ2, nƒ1, nƒ2, ƒ+12, где n=2, 3, 4, …, что и дает возможность осуществления подбора как необходимой угловой разрешающей способности в угломестной и азимутальных плоскостях, так и индивидуальной частоты ультразвукового сигнала в каждом цикле «излучение-прием», т.е. различной «частотной окраски» каждого отдельного направления эхопоиска (шага поиска) в подводном пространстве, что в результате позволяет обеспечить получение необходимых гидролокационных изображений с различной степенью детализацииBased on the foregoing, the technical result of the proposed receiving-emitting antenna device with a parametric radiation mode is ensured by the excitation of the required number of electro-acoustic transducers whose wavelengths D / λ are in the range from 10 to
Figure 00000015
, powerful electric biharmonic signals with frequencies ƒ 1 , ƒ 2 located in their passband, which leads to a change in the properties of the sonar channel during the propagation of powerful ultrasonic pump waves. In this case, the hydroacoustic channel is not only a sound-conducting medium, which makes it possible to establish acoustic contact with the interface, the wave resistance of which differs from the wave resistance of water. A volumetric object, in which powerful ultrasonic pump waves propagate, the non-linearity of the elastic properties of water is manifested, causing non-linear effects of both self-interaction and interaction, leading to the generation of new spectral components of combination frequencies, the properties of the acoustic fields of which are briefly described above. Thus, the proposed transceiving antenna device with a parametric radiation mode as a means of transmitting and receiving information can operate on any spectral component - F = | ƒ 12 |, ƒ 1 , ƒ 2 , nƒ 1 , nƒ 2 , ƒ + = ƒ 1 + ƒ 2 , where n = 2, 3, 4, ..., which makes it possible to select both the necessary angular resolution in the elevation and azimuthal planes and the individual frequency of the ultrasonic signal in each radiation-reception cycle, t. e. different "frequency coloring" of each individual direction of the echo search (search step) in the underwater space, which as a result allows to obtain the necessary sonar images with varying degrees of detail

Полезная модель поясняется чертежами, где:The utility model is illustrated by drawings, where:

на фиг. 1 представлена функциональная схема приемоизлучающего антенного устройства с параметрическим режимом излучения;in FIG. 1 is a functional diagram of a receiving-emitting antenna device with a parametric radiation mode;

на фиг. 2 изображены две проекции конструкции макета участка приемоизлучающего антенного устройства;in FIG. 2 shows two projections of a design of a layout of a portion of a receiving-emitting antenna device;

на фиг. 3-6 - приведены секторные характеристики направленности макета участка кольцевого ряда приемоизлучающего антенного устройства в азимутальной плоскости для сигналов ƒ=270 кГц, 2ƒ=540 кГц, 3ƒ=810 кГц (включено три поршневых электроакустических преобразователя) и F=50 кГц (включено два электроакустических преобразователя).in FIG. 3-6 - sectorial directional characteristics of the layout of the section of the annular row of the receiving-emitting antenna device in the azimuthal plane for signals ƒ = 270 kHz, 2ƒ = 540 kHz, 3ƒ = 810 kHz (three piston electroacoustic transducers are turned on) and F = 50 kHz (two electroacoustic converter).

Приемоизлучающее антенное устройство с параметрическим режимом излучения (фиг. 1) содержит несущую конструкцию 2 в виде круглого прямого цилиндра, на внешней поверхности которого эквидистантно расположены i=1, 2, 3, …m,… одинаковых электроакустических преобразователей 3, которые через водную среду 1 имеют акустический контакт с объектами, находящимися в i=1, 2, 3, …m,… радиальных секторах облучаемого пространства. Электроакустические преобразователи 3 снабжены элементами экранировки, гидро-, электро- и шумоизоляции, а их приемоизлучающие поверхности - образуют замкнутую цилиндрическую поверхность - апертуру, у которой ширина и периметр определяются их габаритными размерами. В данном случае как угловая ширина, так и неравномерность по давлению основного лепестка ее результирующей характеристики направленности в плоскости, перпендикулярной к образующей, определяется выбранным значением уровней (0,9; 0,8; 0.7; 0,6; 0,5) перекрывания соседних основных лепестков характеристик направленности используемых для эхопоиска электроакустических преобразователей 3. Акустические оси электроакустических преобразователей 3 выходят из геометрического центра несущей конструкции 2 цилиндрической формы. Электроакустические преобразователи 3 выполнены с возможностью соединения через многоканальный коммутатор 4 с выходом генератора и со входом приемника (на чертеже не показаны), а на управляющий вход многоканального коммутатора 4 поступают соответствующие сигналы управления. Волновые размеры D/λ электроакустических преобразователей 3 соответствовуют интервалу значений (

Figure 00000016
), где D - диаметр преобразователя 3, λ=с0/ƒ - длина волны акустического сигнала с частотой ƒ, распространяющегося со скоростью с0 в воде Р0 - амплитуда звукового давления в Паскалях у их приемоизлучающих поверхностей, что обусловит проявление нелинейности упругих свойств водной среды 1 и соответственно позволит расширить спектральный состав излучения предлагаемого устройства за счет нелинейных эффектов (самовоздействие, взаимодействие), возникающих в водной среде 1 при распространении акустических волн конечной амплитуды.The receiving-radiating antenna device with a parametric radiation mode (Fig. 1) contains the supporting structure 2 in the form of a round straight cylinder, on the outer surface of which i = 1, 2, 3, ... m, ... identical electroacoustic transducers 3 are located, which through the aqueous medium 1 have acoustic contact with objects located in i = 1, 2, 3, ... m, ... radial sectors of the irradiated space. Electro-acoustic transducers 3 are equipped with elements of shielding, hydro-, electro- and noise insulation, and their receiving-emitting surfaces form a closed cylindrical surface - an aperture, in which the width and perimeter are determined by their overall dimensions. In this case, both the angular width and the pressure non-uniformity of the main lobe of its resulting directivity in the plane perpendicular to the generatrix is determined by the chosen value of the levels (0.9; 0.8; 0.7; 0.6; 0.5) of the neighboring the main lobes of the directivity characteristics used for echo search of electro-acoustic transducers 3. The acoustic axis of the electro-acoustic transducers 3 come out of the geometric center of the supporting structure 2 of a cylindrical shape. Electro-acoustic transducers 3 are made with the possibility of connecting through a multi-channel switch 4 with the output of the generator and with the input of the receiver (not shown), and the corresponding control signals are received at the control input of the multi-channel switch 4. The wave sizes D / λ of the electro-acoustic transducers 3 correspond to the range of values (
Figure 00000016
), where D is the diameter of the transducer 3, λ = c 0 / ƒ is the wavelength of an acoustic signal with a frequency ƒ propagating at a speed c 0 in water; P 0 is the amplitude of the sound pressure in Pascals at their receiving-emitting surfaces, which will cause the non-linearity of the elastic properties of aqueous medium 1 and, accordingly, will expand the spectral composition of the radiation of the proposed device due to nonlinear effects (self-action, interaction) arising in aqueous medium 1 during the propagation of acoustic waves of finite amplitude.

Работа приемоизлучающего антенного устройства с параметрическим режимом излучения осуществляется следующим образом. В водной среде 1 расположена (фиг. 1) в заданном положении (например, вертикально относительно азимутальной плоскости) несущая конструкция 2 в виде круглого прямого цилиндра, на внешней поверхности которой эквидистантно расположены i=1, 2, 3, …m,… одинаковых электроакустических преобразователей 3. Электроакустические преобразователи 3 могут через водную среду 1 иметь акустический контакт с объектами, находящимися в области облучаемого пространства, поделенного на i=1, 2, 3, …m,… радиальных секторов. Приемоизлучающие поверхности электроакустических преобразователей 3 образуют замкнутую цилиндрическую поверхность - апертуру, у которой ширина и периметр определяется габаритными размерами электроакустических преобразователей 3. В данном случае как угловая ширина, так и неравномерность по давлению основного лепестка ее результирующей характеристики направленности в плоскости, перпендикулярной к образующей (например, в азимутальной плоскости), определяется выбранным значением уровней (0.9; 0.8; 0,7; 0.6; 0,5) перекрывания соседних основных лепестков характеристик направленности используемых для эхопоиска электроакустических преобразователей 3, каждый из которых может облучать «индивидуальный» m-ый радиальный сектор. Акустические оси всех i=1, 2, 3, …m,… электроакустических преобразователей 3 выходят из геометрического центра несущей конструкции 2, выполненной в виде круглого прямого цилиндра. Каждый i=1, 2, 3, …m,… электроакустический преобразователь 3 может быть в заданном порядке соединен через многоканальный коммутатор 4 как с выходом генератора (на чертежах не показа, так и с входом приемника (на чертежах не показан), на управляющий вход многоканального коммутатора 4 поступают соответствующие сигналы управления. Известен аппаратурно-программный комплекс синтезатора сигнала накачки на базе ПЭВМ типа IВМ, который обеспечивает задание, ввод, корректировку значений параметров бигармонического генерируемого сигнала накачки в интерактивном режиме, т.е. генерацию сигналов накачки с заданными значениями параметров (Воронин В.А., Тарасов С.П. Тимошенко В.И. Гидроакустические параметрические системы. - Ростов н/Д: Ростиздат, 2004, с. 243-247), в частности, значений частот бигармонической накачки ƒ2m, ƒim, входящих в полосу пропускания электроакустических преобразователей 3 (i=1, 2, 3, …m,… - количество возможных изменений частот ƒ2m, ƒim волн накачки при соблюдении условия ƒ0=(ƒ1m2m)/2=ƒ+m/2, где ƒ0 - резонансная частота электроакустического преобразователя 3). Таким образом, аппаратурно-программный комплекс синтезатора сигнала накачки позволяет для каждого из i=1, 2, 3, …m,… электроакустических преобразователей 3 приемоизлучающего антенного устройства с параметрическим режимом излучения, и, соответственно, для каждого из i=1, 2, 3, …m,… радиальных секторов обзора, запрограммировать «индивидуальный» набор параметров излучения и приема: момент излучения в требуемом i=1, 2, 3, …m,… направлении эхопоиска, длительность зондирующего импульса, значения частот бигармонической накачки ƒ2m, ƒ1m, а также регистрируемую спектральную компоненту из набора частот Fm=|ƒ2m1m|, ƒ1m, ƒ2m, ƒ+m2m1m, 2ƒ1m, 2ƒ2m,. 3ƒ1m, 3ƒ2m…) принимаемого и регистрируемого полигармонического эхосигнала. Описанная выше особенность приемоизлучающего антенного устройства позволяет реализовать всенаправлено-квантованное обследование водного объема акватории с регулируемой угловой разрешающей способностью и «частотной окраской» (Fi=|ƒ2i1i|, ƒ1i, ƒ2i, ƒ+i2i1i, 2ƒ1i, 2ƒ2i,. 3ƒ1i, 3ƒ2i…) радиальных секторов обзора в азимутальной плоскости.The operation of the receiving-emitting antenna device with a parametric radiation mode is as follows. In the aquatic environment 1 is located (Fig. 1) in a predetermined position (for example, vertically relative to the azimuthal plane) the supporting structure 2 in the form of a round straight cylinder, on the outer surface of which i = 1, 2, 3, ... m, ... identical electroacoustic transducers 3. Electro-acoustic transducers 3 can through acoustic medium 1 have acoustic contact with objects located in the irradiated space divided by i = 1, 2, 3, ... m, ... of radial sectors. The receiving-emitting surfaces of the electro-acoustic transducers 3 form a closed cylindrical surface — an aperture, the width and perimeter of which are determined by the overall dimensions of the electro-acoustic transducers 3. In this case, both the angular width and the pressure uniformity of the main lobe of its resulting directivity in a plane perpendicular to the generatrix (for example , in the azimuthal plane), is determined by the selected value of the levels (0.9; 0.8; 0.7; 0.6; 0.5) of overlapping neighboring main the directional characteristics of the directivity used for echo search of electro-acoustic transducers 3, each of which can irradiate the "individual" m-th radial sector. The acoustic axis of all i = 1, 2, 3, ... m, ... electro-acoustic transducers 3 come out of the geometric center of the supporting structure 2, made in the form of a round straight cylinder. Each i = 1, 2, 3, ... m, ... the electro-acoustic transducer 3 can be connected in a predetermined order through a multi-channel switch 4 both to the generator output (not shown in the drawings, and to the receiver input (not shown in the drawings), to the control the corresponding control signals are input to the multichannel switch 4. The hardware-software complex of the pump signal synthesizer based on the IBM type PC is known, which provides the task, input, correction of the parameters of the biharmonic generated pump signal in int inactive mode, i.e. the generation of pump signals with specified parameter values (Voronin V.A., Tarasov S.P. Timoshenko V.I. Hydroacoustic parametric systems. - Rostov n / A: Rostizdat, 2004, pp. 243-247 ), in particular, the biharmonic pump frequencies ƒ 2m , ƒ im included in the passband of electro-acoustic transducers 3 (i = 1, 2, 3, ... m, ... - the number of possible changes in the frequencies ƒ 2m , ƒ im of the pump waves subject to the condition ƒ 0 = (ƒ 1m + ƒ 2m ) / 2 = ƒ + m / 2, where ƒ 0 is the resonant frequency of the electro-acoustic transducer 3). Thus, the hardware-software complex of the pump signal synthesizer allows for each of i = 1, 2, 3, ... m, ... electro-acoustic transducers 3 of a transceiving antenna device with a parametric radiation mode, and, accordingly, for each of i = 1, 2, 3, ... m, ... of the radial sectors of the survey, program an “individual” set of parameters of radiation and reception: the moment of radiation in the desired i = 1, 2, 3, ... m, ... direction of the echo search, duration of the probe pulse, biharmonic pump frequency values ƒ 2m , ƒ 1m, as well as registers of iruemuyu spectral component of the set of frequencies F m = | ƒ 2m -ƒ 1m |, ƒ 1m, ƒ 2m, ƒ + m = ƒ 2m + ƒ 1m, 2ƒ 1m, 2ƒ 2m,. 3ƒ 1m , 3ƒ 2m ...) of the received and recorded polyharmonic echo signal. The above-described feature of the receiving-radiating antenna device allows for omnidirectional quantized inspection of the water volume of the water area with adjustable angular resolution and “frequency coloring” (F i = | ƒ 2i - 1i |, ƒ 1i , ƒ 2i , ƒ + i = ƒ 2i + ƒ 1i , 2ƒ 1i , 2ƒ 2i ,. 3ƒ 1i , 3ƒ 2i ...) of the radial sectors of the survey in the azimuthal plane.

Рассмотрим осуществление эхопоиска в m-ом радиальном секторе (в остальных радиальных секторах принципиальных отличий нет, за исключением описанных выше). Итак, m-ый электроакустический преобразователь 3 является обратимым полуволновым, активный элемент состоит из пьезокерамического диска с резонансной толщиной

Figure 00000017
, где ccm - скорость звука в стержне, ƒ - резонансная частота его толщинных колебаний (Гидроакустическая энциклопедия / Под общ. ред. В.И. Тимошенко. - Таганрог: изд-во ТРТУ, 1999. - c. 599), причем, для электроакустического преобразователя 3 выбирается известный частотный диапазон эффективного преобразования электрической энергии в акустическую и наоборот. С выхода генератора через многоканальный коммутатор 4 поступают импульсы переменного бигармонического электрического сигнала UГЕН, частоты колебаний ƒ2m, ƒim которого находятся в полосе пропускания m-го электроакустического преобразователя 3. В силу пьезоэлектрических свойств активный элемент электроакустического преобразователя 3 будет изменять свои размеры с частотами, равными частотам приложенного напряжения, т.е. будет совершать колебания. Эти колебания излучаются в нелинейную водную 1 среду и распространяются в виде мощных сгущений и разряжений, т.е. ультразвуковых волн конечной амплитуды. Для проявления нелинейности упругих свойств зонной среды 1 электроакустический преобразователь формирует акустическое поле волн накачки с необходимой величиной удельной акустической мощности, что обеспечивается тем, что волновой размер D/λ электроакустического преобразователя 3 соответствовует интервалу значений (
Figure 00000018
), где D - диаметр преобразователя 3, λ=с0/ƒ - длина волны акустического сигнала с частотой ƒ, распространяющегося со скоростью с0 в воде Р0 – амплитуда звукового давления в Паскалях у поверхности излучающего электроакустического преобразователя 3. Именно в данных условиях начинает меняться роль гидроакустического канала как звукопроводящей среды - от «линейной» акустики, в рамках которой изменение плотности воды 1 еще линейно зависит от изменения звукового давления распространяющегося волнового процесса, что обусловливает выполнение принципа суперпозиции, до «нелинейной» акустики, где начинает проявляться нелинейность ее упругих свойств, вызывающая как самовоздействие, так и взаимодействие распространяющихся волн конечной амплитуды, приводя к генерации новых спектральных компонент, т.е. формируется полигармонический зондирующий сигнал, спектральный состав которых «индивидуален» для данного направления эхопоиска в азимутальной плоскости. Полигармонический импульс распространяется в водной среде 1 и при наличии на его пути объекта, волновое сопротивление которого отличается от волнового сопротивления воды, происходит отражение акустических колебаний от него, причем, некоторая часть энергии импульса распространяется в обратном направлении (в силу малоамплитудности эхосигналов водную среду 1 можно считать «линейной» звукопроводящей средой). Вторичное полигармоническое поле «индивидуального» спектрального состава достигает внешнего электрода - рабочей поверхности m-го электроакустического преобразователя 3, находящихся в режиме приема. Переменное ультразвуковое ноле полигармонического эхосигнала, воздействуя на электроды, передается пьезоэлектрическому материалу электроакустического преобразователя 3, в результате чего на них вырабатывается переменное полигармоническое импульсное электрическое напряжение «индивидуального» спектрального состава UПР, поступающее через многоканальный коммутатор 4 в приемник (на чертежах не показан), который снабжен устройствами индикации и регистрации, позволяющими оператору провести анализ осуществления эхопоиска в m-ом радиальном секторе, причем, для получения гидролокационных изображений с различной степенью детализации производится обработка (фильтрация, усиление, детектирование) в приемнике.Consider the implementation of echo search in the m-th radial sector (in the other radial sectors there are no fundamental differences, except as described above). So, the m-th electro-acoustic transducer 3 is a reversible half-wave, the active element consists of a piezoceramic disk with a resonant thickness
Figure 00000017
, where c cm is the speed of sound in the rod, ƒ is the resonant frequency of its thickness vibrations (Hydroacoustic Encyclopedia / Ed. by V.I. Timoshenko. - Taganrog: Publishing House of TRTU, 1999. - p. 599), moreover, For the electro-acoustic transducer 3, a known frequency range is selected for the effective conversion of electrical energy into acoustic energy and vice versa. From the output of the generator through the multichannel switch 4, pulses of an alternating biharmonic electric signal U GEN are received , the oscillation frequencies ƒ 2m , которого im of which are in the passband of the m-th electro-acoustic transducer 3. Due to the piezoelectric properties, the active element of the electro-acoustic transducer 3 will change its size with frequencies equal to the frequencies of the applied voltage, i.e. will hesitate. These oscillations are radiated into a nonlinear aqueous medium 1 and propagate in the form of powerful condensations and discharges, i.e. ultrasonic waves of finite amplitude. To exhibit nonlinearity of the elastic properties of the zone medium 1, the electro-acoustic transducer generates an acoustic field of pump waves with the required value of specific acoustic power, which is ensured by the fact that the wave size D / λ of the electro-acoustic transducer 3 corresponds to the range of values (
Figure 00000018
), where D is the diameter of the transducer 3, λ = с 0 / ƒ is the wavelength of an acoustic signal with a frequency ƒ propagating at a speed of 0 in water; P 0 is the amplitude of sound pressure in Pascals at the surface of the emitting electro-acoustic transducer 3. It is under these conditions the role of the hydroacoustic channel as a sound-conducting medium begins to change - from “linear” acoustics, within which the change in the density of water 1 still linearly depends on the change in sound pressure of the propagating wave process, which leads to ntsipa superposition to "nonlinear" acoustics where nonlinearity begins to manifest its elastic properties, causing both self-interaction, and the interaction of propagating waves of finite amplitude, resulting in the generation of new spectral components, i.e. a polyharmonic sounding signal is formed, the spectral composition of which is “individual” for a given direction of echo search in the azimuthal plane. A polyharmonic pulse propagates in water medium 1, and if there is an object on its path whose wave resistance is different from the wave resistance of water, acoustic vibrations are reflected from it, and some of the pulse energy propagates in the opposite direction (due to the low amplitude of the echo signals, water medium 1 can considered a “linear” sound-conducting medium). The secondary polyharmonic field of the “individual” spectral composition reaches the external electrode - the working surface of the m-th electro-acoustic transducer 3, which are in the receiving mode. The alternating ultrasonic zero of the polyharmonic echo signal, acting on the electrodes, is transmitted to the piezoelectric material of the electro-acoustic transducer 3, as a result of which an alternating polyharmonic pulsed electrical voltage of the “individual” spectral composition U PR is supplied through the multi-channel switch 4 to the receiver (not shown in the drawings), which is equipped with indicating and recording devices, allowing the operator to analyze the implementation of the echo search in the mth radial SG sector, wherein, for obtaining sonar images with varying degrees of detail is performed processing (filtering, amplification, detection) at the receiver.

Проведем расчет конструкции (фиг. 1) приемоизлучающего антенного устройства с параметрическим режимом излучения для случая использования круглых плоских поршневых электроакустических преобразователей 3 (Орлов Л.В., Шабров А.А. Расчет и проектирование гидроакустических рыбопоисковых станций - М., Пищ. Пром., 1974, с. 9-19). Ширина основного лепестка θR (в градусах) на заданном относительном уровне (R=0,7; 0,5; 0,3; 0,1; 0,0) характеристики направленности круглого поршня определяется его волновым размером D/λ (D - диаметр преобразователя, λ=с0/ƒ - длина волны акустического сигнала с частотой ƒ, распространяющегося со скоростью с0 в воде) и может быть рассчитана по формуле θR=χ⋅λ/D, где уровням R=0,7; 0,5; 0,3; 0,1; 0,0 соответствуют значения коэффициента χ=58,5; 80,0; 100,0; 128,0; 140,0. Если акустические оси соседних круглых плоских поршневых электроакустических преобразователей 3 с резонансной частотой ƒ=250 кГц (λ=6 мм) как в угломестной, так и в азимутальной плоскостях разнесены на одинаковый угол θR=80, а относительный уровень перекрывания их основных лепестков R=0,7 (χ=58,5), то диаметр преобразователя 3 определяется соотношением D=χ⋅λ/θR, откуда D≈0,059 м. В то же время диаметр преобразователя D и диаметр несущей цилиндрической конструкции d могут быть связаны соотношением d=D/tg(θR/2)=χ⋅λ/tg(θR)⋅θR, откуда d≈0,63 м. Так, для описанного выше варианта конструкции длина окружности составляет 1,98 м, что при диаметре преобразователя 0,059 м, дает их размещаемое количество - 33.We will calculate the design (Fig. 1) of a receiving-emitting antenna device with a parametric radiation mode for the case of using round flat piston electro-acoustic transducers 3 (Orlov L.V., Shabrov A.A. Calculation and design of sonar fishing stations - M., Pishch. Prom. , 1974, p. 9-19). The width of the main lobe θ R (in degrees) at a given relative level (R = 0.7; 0.5; 0.3; 0.1; 0.0) of the directivity of the round piston is determined by its wave size D / λ (D - transducer diameter, λ = с 0 / ƒ - wavelength of an acoustic signal with a frequency ƒ propagating at a speed of c 0 in water) and can be calculated by the formula θ R = χ⋅λ / D, where the levels are R = 0.7; 0.5; 0.3; 0.1; 0,0 correspond to the value of the coefficient χ = 58.5; 80.0; 100.0; 128.0; 140.0. If the acoustic axes of adjacent round planar piston electro-acoustic transducers 3 with a resonant frequency ƒ = 250 kHz (λ = 6 mm) are spaced apart by the same angle θ R = 8 0 in both the elevation and azimuthal planes, and the relative level of overlap of their main lobes R = 0.7 (χ = 58.5), then the diameter of the transducer 3 is determined by the relation D = χ⋅λ / θ R , whence D≈0.059 m. At the same time, the diameter of the transducer D and the diameter of the supporting cylindrical structure d can be related by the relation d = D / tg (θ R / 2) = χ⋅λ / tg (θ R ) ⋅θ R, where d≈0,63 m. Thus, for the described th above embodiment of the circumferential length is 1.98 m, that the converter diameter 0.059 m gives the number of them to be placed - 33.

Экспериментальные испытания макета приемоизлучающего антенного устройства с параметрическим режимом излучения (участок цилиндрической поверхности, две проекции изображены на фиг. 2), который изготовлен на основе пяти электроакустических преобразователей 3 (диаметр 65 мм, угол разнесения акустических осей α=6°, радиус кривизны 0,55 м) в условиях гидроакустического бассейна показали следующее:Experimental tests of a model of a receiving-emitting antenna device with a parametric radiation mode (a section of a cylindrical surface, two projections are shown in Fig. 2), which is made on the basis of five electro-acoustic transducers 3 (diameter 65 mm, angle of separation of the acoustic axes α = 6 °, radius of curvature 0, 55 m) in the conditions of a hydroacoustic basin showed the following:

1) конструкция макета позволяет путем переключения электроакустических преобразователей 3 производить на рабочих сигналах F=|ƒ12|, ƒ1, 2ƒ1, 3ƒ1 дискретное сканирование соответствующих характеристик направленности с шагом 6° в секторе 30°, производя необходимое «частотное» окрашивание необходимых секторов обзора;1) the layout design allows switching the electro-acoustic transducers 3 to produce on the working signals F = | ƒ 12 |, ƒ 1 , 2ƒ 1 , 3ƒ 1 discrete scanning of the corresponding directivity with a step of 6 ° in a 30 ° sector, producing the necessary “frequency »Coloring of necessary sectors of the review;

2) одновременное возбуждение нескольких электроакустических преобразователей 3 макета позволяет как формировать секторные характеристики направленности, так и регулировать угловую разрешающую способность в азимутальной плоскости (см. характеристики направленности на фиг. 3-6 в декартовой системе координат). Так, для трех соседних электроакустических преобразователей 3 в нелинейном режиме значения ширины по уровню 0,7 результирующего главного максимума характеристики направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях составляют: для сигнала накачки ƒ=270 кГц 18° и 5,2° (фиг. 3), для второй гармоники сигнала накачки 2ƒ=540 кГц 16° и 3,8° (фиг. 4), для третьей гармоники сигнала накачки 3ƒ=810 кГц 16,6° и 2,6° (фиг. 5) Как следует из фиг. 2-4, флуктуации уровней амплитуд звукового давления в области результирующих глазных максимумов характеристик направленности для сигналов ƒ, 2ƒ, 3ƒ составляли не более 3 дБ, 7 дБ и 9 дБ соответственно, что вызвано выбором большой величины угла разнесения (6°) акустических осей электроакустических преобразователей, а уровни бокового излучения во взаимноперпендикулярных плоскостях - (-11 дБ), (-20 дБ) и (-43 дБ) соответственно. Для двух соседних электроакустических преобразователей 3 в параметрическое режиме значение ширины по уровню 0,7 результирующего главного максимума характеристики направленности во взаимноперпендикулярных плоскостях составляют:- для сигнала разностной частоты F=50 кГц 12° и 6° (фиг. 6) при флуктуации уровня амплитуды звукового давления в области результирующего главного максимума не более 2 дБ и уровне бокового излучения (-24 дБ); аналогично для пяти электроакустических преобразователей 3 в параметрическом режиме можно сформировать результирующий главный максимум в виде радиального сектора - 30° и 6°.2) the simultaneous excitation of several electro-acoustic transducers 3 of the layout allows you to both form sector directivity characteristics and adjust the angular resolution in the azimuthal plane (see directivity characteristics in Fig. 3-6 in the Cartesian coordinate system). So, for three neighboring electro-acoustic transducers 3 in non-linear mode, the width values at the level of 0.7 of the resulting main maximum directivity characteristics in the horizontal and vertical planes are: for the pump signal ƒ = 270 kHz 18 ° and 5.2 ° (Fig. 3), for the second harmonic of the pump signal 2ƒ = 540 kHz 16 ° and 3.8 ° (Fig. 4), for the third harmonic of the pump signal 3ƒ = 810 kHz 16.6 ° and 2.6 ° (Fig. 5) As follows from Fig. 2-4, fluctuations in the levels of amplitudes of sound pressure in the region of the resulting eye maxima of the directivity characteristics for signals ƒ, 2ƒ, 3ƒ were no more than 3 dB, 7 dB and 9 dB, respectively, due to the choice of a large separation angle (6 °) of the acoustic axes of the electroacoustic transducers, and the levels of lateral radiation in mutually perpendicular planes are (-11 dB), (-20 dB) and (-43 dB), respectively. For two adjacent electro-acoustic transducers 3 in parametric mode, the value of the width at the level of 0.7 of the resulting main maximum directivity characteristics in mutually perpendicular planes are: - for the difference frequency signal F = 50 kHz 12 ° and 6 ° (Fig. 6) when the sound amplitude level fluctuates pressure in the region of the resulting main maximum of not more than 2 dB and the level of side radiation (-24 dB); similarly, for five electro-acoustic transducers 3 in parametric mode, it is possible to form the resulting main maximum in the form of a radial sector - 30 ° and 6 °.

3) конструкция макета позволяет сохранить преимущества режима параметрического излучения, причем, поворот результирующего главного максимума секторной характеристики направленности производится наиболее простым способом - путем переключения электроакустических преобразователей 3, что выгодно его отличает от электронного и механического дискретного сканирования;3) the design of the layout allows you to save the advantages of the parametric radiation mode, and the rotation of the resulting main maximum of the sector directivity is made in the most simple way - by switching electro-acoustic transducers 3, which compares favorably with electronic and mechanical discrete scanning;

4) эффективная полоса пропускания электроакустического преобразователя 3 составила около 55 кГц. что позволило формировать в водной среде параметрические антенны, частоты волн накачки которых могут изменяются в диапазонах ƒ1=(248,5-272,5) кГц и ƒ2=(277,5-302,5) кГц, генерируя дополнительные компоненты спектра излучения в диапазонах частот: разностных F=(5-55) кГц, вторых гармоник волн накачки 2ƒ1=(497-545) кГц и 2ƒ2=(555-605) кГц и т.д.4) the effective passband of the electro-acoustic transducer 3 was about 55 kHz. which made it possible to form parametric antennas in the aquatic environment, the pump wave frequencies of which can vary in the ranges ƒ 1 = (248.5-272.5) kHz and ƒ 2 = (277.5-302.5) kHz, generating additional components of the radiation spectrum in the frequency ranges: difference F = (5-55) kHz, second harmonics of the pump waves 2ƒ 1 = (497-545) kHz and 2ƒ 2 = (555-605) kHz, etc.

Реализация всенаправлено-квантованного обследования водного объема акватории с регулируемой угловой разрешающей способностью и «частотной окраской» радиальных секторов обзора в азимутальной плоскости посредством 33 электроакустических преобразователей предлагаемого устройства не имеет принципиальных затруднений.The implementation of an omnidirectional quantized survey of the water volume of the water area with adjustable angular resolution and "frequency coloring" of the radial sectors of the survey in the azimuthal plane through 33 electro-acoustic transducers of the proposed device has no fundamental difficulties.

Преимущества приемоизлучающего антенного устройства с параметрическим режимом излучения следующие:The advantages of a receive-emitting antenna device with a parametric radiation mode are as follows:

- возможность быстрого и эффективного поиска в азимутальной плоскости окружающего водного пространства в пределах дальности действия для каждого «индивидуального» направления эхопоиска, определяемого различной статической ориентацией в пространстве каждого электроакустического преобразователя;- the ability to quickly and efficiently search in the azimuthal plane of the surrounding body of water within the operating range for each "individual" echo search direction, determined by the different static orientation in the space of each electro-acoustic transducer;

- эффективное использование излучаемой в каждом направлении акустической энергии обеспечивает однозначность регистрации дистанции и направления на объект эхопеленгования;- the effective use of acoustic energy emitted in each direction ensures the unambiguous registration of distance and direction to the object of echo direction finding;

- отсутствует необходимость использования радиотехнических устройств (линии задержки, фазовращатели), что упрощает тракты локатора и повышает его к.п.д. за счет отсутствия потерь, вносимых их электрическими цепями;- there is no need to use radio devices (delay lines, phase shifters), which simplifies the paths of the locator and increases its efficiency due to the absence of losses introduced by their electrical circuits;

- мобильность и высокая транспортабельность антенного устройства позволяет устанавливать его в различных точках акватории, допускает подъем из воды для обслуживания и осмотра:- mobility and high transportability of the antenna device allows you to install it at various points in the water area, allows rise from the water for maintenance and inspection:

- обеспечивается достаточная ремонтопригодность, дешевизна и технологичность, так как антенное устройство выполнено из унифицированных электроакустических преобразователей соответствующих волновых размеров, размещенных на несущей конструкции заданной пространственной формы.- sufficient maintainability, cheapness and manufacturability are provided, since the antenna device is made of standardized electro-acoustic transducers of the corresponding wave sizes placed on a supporting structure of a given spatial shape.

Заявляемая полезная модель может найти широкое применение в качестве приемоизлучающего антенного устройства с параметрическим режимом излучения, обладающего расширенными функциональными возможностями для всенаправлено-квантованного обследования водного объема акватории с регулируемой угловой разрешающей способностью и «частотной окраской» радиальных секторов обзора в азимутальной плоскости.The inventive utility model can be widely used as a receiving-emitting antenna device with a parametric radiation mode, which has enhanced functionality for omnidirectional quantized survey of the water volume of the water area with adjustable angular resolution and "frequency coloring" of the radial sectors of the survey in the azimuthal plane.

Claims (3)

1. Приемоизлучающее антенное устройство с параметрическим режимом излучения, содержащее несущую конструкцию в виде круглого прямого цилиндра, на внешней поверхности которого эквидистантно расположены i=1,2,3,...m,... электроакустических преобразователей, имеющих возможность осуществления через водную среду акустического контакта с объектами в i=1,2,3,...m,... радиальных секторах обзора пространства, приемоизлучающие поверхности которых образуют замкнутую цилиндрическую поверхность - апертуру, у которой ширина и периметр определяется габаритными размерами электроакустических преобразователей, причем как угловая ширина, так и неравномерность по давлению основного лепестка ее результирующей характеристики направленности в плоскости, перпендикулярной к образующей, определяется выбранным значением уровней (0,9; 0,8; 0,7; 0,6; 0,5) перекрывания соседних основных лепестков характеристик направленности, используемых для эхопоиска электроакустических преобразователей, акустические оси электроакустических преобразователей выходят из геометрического центра несущей конструкции цилиндрической формы, электроакустические преобразователи выполнены с возможностью поочередного соединения с выходом генератора (входом приемника), отличающееся тем, что оно дополнительно содержит управляемый многоканальный коммутатор, выполненный с возможностью соединения в заданном порядке электроакустических преобразователей с выходом генератора и с входом приемника, при этом волновые параметры D/λ электроакустических преобразователей выбраны в интервале значений (
Figure 00000019
), где D - диаметр преобразователя, λ=с0/ƒ - длина волны акустического сигнала с частотой ƒ, распространяющегося со скоростью с0 в воде, Р0 - амплитуда звукового давления в Паскалях у поверхности излучающего электроакустического преобразователя.
1. A receiving-emitting antenna device with a parametric radiation mode, containing the supporting structure in the form of a round straight cylinder, on the outer surface of which i = 1,2,3, ... m, ... electro-acoustic transducers are located, which can be implemented through an aqueous medium acoustic contact with objects in i = 1,2,3, ... m, ... of the radial sectors of the space survey, the receiving-emitting surfaces of which form a closed cylindrical surface - an aperture, in which the width and perimeter are determined by the overall the sizes of electro-acoustic transducers, both the angular width and the pressure non-uniformity of the main lobe of its resulting directivity in the plane perpendicular to the generatrix, is determined by the selected level value (0.9; 0.8; 0.7; 0.6; 0 , 5) overlapping adjacent main lobes of directivity characteristics used for echo search of electro-acoustic transducers, acoustic axes of electro-acoustic transducers leave the geometric center of the cylinder supporting structure of a physical form, electro-acoustic transducers are made with the possibility of alternating connection with the output of the generator (input of the receiver), characterized in that it further comprises a controllable multi-channel switch configured to connect electro-acoustic transducers in the specified order with the output of the generator and with the input of the receiver, while the wave parameters D / λ electro-acoustic transducers are selected in the range of values (
Figure 00000019
), where D is the diameter of the transducer, λ = с 0 / ƒ is the wavelength of an acoustic signal with a frequency ƒ propagating at a speed of 0 in water, P 0 is the amplitude of sound pressure in Pascals at the surface of the emitting electro-acoustic transducer.
2. Приемоизлучающее антенное устройство с параметрическим режимом излучения по п. 1, отличающееся тем, что электроакустические преобразователи снабжены элементами экранировки, гидро-, электро- и шумоизоляции.2. A receiving-emitting antenna device with a parametric radiation mode according to claim 1, characterized in that the electro-acoustic transducers are equipped with shielding elements, hydro-, electro- and noise insulation. 3. Приемоизлучающее антенное устройство с параметрическим режимом излучения по п. 1, отличающееся тем, что электроакустические преобразователи выполнены идентичными друг другу.3. A receiving-emitting antenna device with a parametric radiation mode according to claim 1, characterized in that the electro-acoustic transducers are made identical to each other.
RU2017146768U 2017-12-28 2017-12-28 RECEIVING ANTENNA WITH PARAMETRIC RADIATION MODE RU179554U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146768U RU179554U1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 RECEIVING ANTENNA WITH PARAMETRIC RADIATION MODE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146768U RU179554U1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 RECEIVING ANTENNA WITH PARAMETRIC RADIATION MODE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU179554U1 true RU179554U1 (en) 2018-05-17

Family

ID=62151747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017146768U RU179554U1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 RECEIVING ANTENNA WITH PARAMETRIC RADIATION MODE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU179554U1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2700031C1 (en) * 2018-12-26 2019-09-12 Общество с ограниченной ответственностью "Маринн 3Д" Multi-frequency receiving-emitting antenna device
RU2719730C1 (en) * 2019-02-12 2020-04-22 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Receiving sonar channel
WO2020263111A1 (en) * 2019-06-24 2020-12-30 Общество с ограниченной ответственностью "ГидроМаринн" Method and device for increasing the efficiency of an emitting antenna
RU2748866C1 (en) * 2020-07-21 2021-06-01 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Monoblock sealed structure of hydroacoustic device
RU2784885C1 (en) * 2019-06-24 2022-11-30 Общество с ограниченной ответственностью "ГидроМаринн" Method for increasing the efficiency of a parametric acoustic radiating antenna and a device for its implementation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3151028A1 (en) * 1981-12-23 1983-07-28 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Acoustical underwater antenna
RU2259643C1 (en) * 2004-02-18 2005-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Морфизприбор" Convex hydroacoustic multielement antenna
SU1840774A1 (en) * 1970-05-07 2009-07-27 ОАО "Концерн "Океанприбор" (RU) Multiple-unit hydroacoustic antenna
RU2496119C1 (en) * 2012-04-26 2013-10-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" Antenna module
RU2554281C1 (en) * 2014-03-18 2015-06-27 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" Multielement hydroacoustic antenna

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1840774A1 (en) * 1970-05-07 2009-07-27 ОАО "Концерн "Океанприбор" (RU) Multiple-unit hydroacoustic antenna
DE3151028A1 (en) * 1981-12-23 1983-07-28 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Acoustical underwater antenna
RU2259643C1 (en) * 2004-02-18 2005-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Морфизприбор" Convex hydroacoustic multielement antenna
RU2496119C1 (en) * 2012-04-26 2013-10-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" Antenna module
RU2554281C1 (en) * 2014-03-18 2015-06-27 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" Multielement hydroacoustic antenna

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Кудрявцев В.И. Промысловая гидроакустика и рыболокация. -М., Пищ.пром., 1978 г. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2700031C1 (en) * 2018-12-26 2019-09-12 Общество с ограниченной ответственностью "Маринн 3Д" Multi-frequency receiving-emitting antenna device
RU2719730C1 (en) * 2019-02-12 2020-04-22 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Receiving sonar channel
WO2020263111A1 (en) * 2019-06-24 2020-12-30 Общество с ограниченной ответственностью "ГидроМаринн" Method and device for increasing the efficiency of an emitting antenna
RU2784885C1 (en) * 2019-06-24 2022-11-30 Общество с ограниченной ответственностью "ГидроМаринн" Method for increasing the efficiency of a parametric acoustic radiating antenna and a device for its implementation
RU2748866C1 (en) * 2020-07-21 2021-06-01 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Monoblock sealed structure of hydroacoustic device
RU2804343C1 (en) * 2022-11-10 2023-09-28 Общество с ограниченной ответственностью "ГидроМаринн" Method for measuring the speed of underwater currents

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU179554U1 (en) RECEIVING ANTENNA WITH PARAMETRIC RADIATION MODE
RU104732U1 (en) MULTI-FREQUENCY HYDROACOUSTIC RECEIVING ANTENNA DEVICE
CN112083431B (en) Low-frequency remote three-dimensional imaging method based on acoustic orbital angular momentum
US11624848B2 (en) Underwater acoustic test system and method
JPH0759773A (en) Fluid flow sensor
US11194046B2 (en) Multiple frequency side-scan sonar
Rodrigues et al. Development of a 2-d array ultrasonic transducer for 3-d imaging of objects immersed in water
Dungan et al. Orientation effects on linear time-reversing array retrofocusing in shallow water
Ramalli et al. 256-element density-tapered spiral matrices for ultrasound phased imaging
CN212752617U (en) Underwater sound transducer for realizing underwater broadband collimation
Stepinski et al. Designing 2D arrays for SHM of planar structures: a review
JP7238516B2 (en) Sonar device and target detection method using the same
Bjørnø Finite-amplitude waves
JP4771575B2 (en) Underwater detector
RU178896U1 (en) ACOUSTIC HYDROLOCATION DEVICE
RU2697566C2 (en) Electroacoustic transducer for parametric generation of ultrasound
US3505639A (en) Directional array structures for frequency transducers
RU178897U1 (en) MULTI-ELEMENT INTERFERENCE HYDROACOUSTIC ANTENNA
EP3847452A1 (en) Transducer for non-invasive measurement
US20240004063A1 (en) Acoustical applications of modulation beamforming technology
RU179409U1 (en) MULTI-ELEMENT ARC ANTENNA
RU2700031C1 (en) Multi-frequency receiving-emitting antenna device
RU2721307C1 (en) Acoustic method and apparatus for measuring sea-wave parameters
RU192374U1 (en) Parametric Locator
Hao et al. Design of an underwater acoustic array for full ocean depth multi-beam echo sounder