RU2679931C1

RU2679931C1 - Combined vector-scalar receiver

Info

Publication number: RU2679931C1
Application number: RU2018112352A
Authority: RU
Inventors: Владимир Ильич Коренбаум; Алексей Евгеньевич Бородин
Priority date: 2018-04-05
Filing date: 2018-04-05
Publication date: 2019-02-14

Abstract

FIELD: hydro acoustics.SUBSTANCE: invention relates to the field of underwater acoustics, specifically to vector-scalar receivers, and can be used as part of an antenna system placed on a carrier (unmanned motor boat, non-habitable underwater vehicles of various types, gliders, etc.), when conducting hydroacoustic studies, in particular to detect sources of underwater noise in the seas and oceans. Receiver includes four identical cylindrical bodies of acoustically opaque material, which are cross-attached with ends to the central connecting structure, on the axes of each of them, in the holes one after the other, circular bending piezo transducers are mounted, in directions orthogonal with respect to the axis of the cylinder, connected by internal cavities of complex section with the surface of the corresponding body in directions orthogonal with respect to the axis of the body. Opposed bodies are oriented with the axes of the holes equally in each pair. Flexural piezoelectric transducers located in the extreme holes of the opposed bodies are connected in pairs in total. Flexural piezoelectric transducers located in the inner holes of one of the opposite pairs of bodies are connected in total, and in each of the internal openings of the second opposed pair of bodies, two bending piezoelectric transducers with an internal air gap are installed, electrically connected in-phase with each other and connected in total with a similar piezoelectric transducer of the same pair of bodies.EFFECT: increase in the spatial selectivity of the hydroacoustic antenna in the entire monitored area of space with the provision of increased noise immunity of recording a useful signal under conditions of vibration of the carrier body.7 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области гидроакустики, конкретно, к векторно-скалярным приемникам, и может быть использовано в составе антенной системы, размещаемой на носителе (безэкипажный катер, необитаемые подводные аппараты различных типов, глайдеры и т.п.) при проведении гидроакустических исследований, в частности для обнаружения источников подводных шумов в морях и океанах.The invention relates to the field of hydroacoustics, in particular, to vector-scalar receivers, and can be used as part of an antenna system placed on a carrier (a crewless boat, uninhabited underwater vehicles of various types, gliders, etc.) during sonar research, in particular to detect sources of underwater noise in the seas and oceans.

Известно, что векторно-скалярные приемники, состоящие из приемников звукового давления и приемников градиента давления (ПГД), в точечных гидроакустических антеннах позволяют обеспечить пространственную избирательность и повышение помехоустойчивости к внешним (дальнеполевым) помехам в низкочастотной области за счет реализуемой ПГД дипольной направленности (Гордиенко В.А. Векторно-фазовые методы в акустике. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. С. 23).It is known that vector-scalar receivers consisting of sound pressure receivers and pressure gradient receivers (PGD) in hydroacoustic point antennas provide spatial selectivity and increased noise immunity to external (far-field) interference in the low-frequency region due to the implemented dipole-oriented PGD (Gordienko V .A. Vector-phase methods in acoustics. - M.: FIZMATLIT, 2007. P. 23).

Известны 4 схемы построения ПГД - двух-гидрофонные, разностного типа, силового типа и инерционного типа. Однако только ПГД инерционного и силового типов реализуют качественную дипольную характеристику направленности (с глубокими провалами - не менее 20-30 дБ) при размерах существенно меньших длины продольной звуковой волны в среде, т.е. в низкочастотной области.There are 4 known schemes for constructing PGD - two-hydrophone, difference type, power type and inertial type. However, only PGDs of inertial and force types realize a qualitative dipole directivity characteristic (with deep dips of at least 20-30 dB) with dimensions significantly shorter than the length of the longitudinal sound wave in the medium, i.e. in the low frequency region.

Известным недостатком ПГД инерционного типа при размещении на мобильном носителе является необходимость гибкого подвеса, обеспечивающего как свободу перемещений ПГД относительно корпуса носителя при воздействии плоской звуковой волны полезного сигнала (Коренбаум В.И. и др. Низкочастотные приемники градиента давления инерционного типа для океанологических исследований // Приборы и техника эксперимента. 2017. №4. С. 142-146), так и виброизоляцию ПГД от собственных помех, связанных с вибрациями корпуса носителя (Коренбаум В.И. Методы виброзащиты векторных приемников // Ученые записки физического факультета московского университета. 2017. №5, 1750117). Однако гибкий подвес ограничивает прочностные характеристики антенны и тем самым препятствует ее использованию на мобильном или быстро разворачиваемом носителе.A well-known disadvantage of inertial-type PGDs when placed on a mobile carrier is the need for a flexible suspension, which ensures freedom of movement of the PGDs relative to the carrier body when exposed to a flat sound wave of a useful signal (Korenbaum V.I. et al. Low-frequency inertial pressure gradient receivers for oceanological studies // Instruments and experimental equipment. 2017. No. 4. P. 142-146), as well as vibration isolation of PGD from its own interference associated with vibrations of the carrier body (Korenbaum V.I. Methods of vibration protection s vector receivers // Uchenye zapiski Fizicheskogo Faculty of Moscow University. 2017. No. 5, 1750117). However, the flexible suspension limits the strength characteristics of the antenna and thereby prevents its use on a mobile or rapidly deployable medium.

Альтернативным решением является ПГД силового типа, который может быть установлен на корпус носителя с обеспечением большей жесткости крепления, чем ПГД инерционного типа (п.РФ №2568411 С1). Он состоит из двух ортогонально установленных на оси цилиндрического корпуса из звукоотражающего материала круглых чувствительных элементов, снабженных полостями, выполненными в теле корпуса в виде полых каналов, сечение которых плавно меняется от круглого у чувствительно элемента к прямоугольному на поверхности корпуса. Оси соответствующих каналов чувствительных элементов направлены навстречу друг другу так, чтобы выходы каналов на поверхность корпуса лежали в ортогональных плоскостях относительно оси корпуса и точки на оси корпуса, лежащей посредине между центрами обоих чувствительных элементов.An alternative solution is a power-type PGD, which can be installed on a carrier body with greater rigidity of fastening than an inertial-type PGD (p. RF No. 2568411 C1). It consists of two round sensitive elements orthogonally mounted on the axis of a cylindrical body of sound-reflecting material, equipped with cavities made in the body of the body in the form of hollow channels, the cross section of which changes smoothly from a round element of a sensitive element to a rectangular one on the surface of the case. The axes of the corresponding channels of the sensing elements are directed towards each other so that the outputs of the channels on the surface of the housing lie in orthogonal planes relative to the axis of the housing and a point on the axis of the housing lying in the middle between the centers of both sensitive elements.

Недостатком данного ПГД является реализация только двух ортогональных компонент приема сигнала, что не обеспечивает формирование пространственной избирательности векторно-скалярного приемника гидроакустической антенны носителя в направлении перпендикулярном этим двум ортогональным компонентам.The disadvantage of this PGD is the implementation of only two orthogonal components of the signal reception, which does not provide the formation of spatial selectivity of the vector-scalar receiver of the hydroacoustic carrier antenna in the direction perpendicular to these two orthogonal components.

Кроме этого, недостатком известного решения является повышенная чувствительность ПГД к вибрационным помехам, возникающим при использовании векторно-скалярного приемника в составе гидроакустических антенн мобильных носителей в низкочастотном диапазоне (Коренбаум В.И. Методы виброзащиты векторных приемников // Ученые записки физического факультета московского университета. 2017. №5, 1750117).In addition, a disadvantage of the known solution is the increased sensitivity of PGD to vibrational noise arising when using a vector-scalar receiver as a part of hydroacoustic antennas of mobile carriers in the low-frequency range (V. Korenbaum, Methods of vibration protection of vector receivers // Uchenye Zapiski Faculty of Physics, Moscow University. 2017 No. 5, 1750117).

Известен акустический приемник градиента давления (п. РФ №2624791 С1), в котором для дополнительной виброзащиты ПГД силового типа применена компенсационная виброзащита. Данный приемник представляет собой цилиндрический корпус из акустически непрозрачного материала, на оси которого ортогонально друг другу установлено два круглых изгибных преобразователя, снабженных полостями переменного сечения, соединенными с цилиндрической поверхностью корпуса в ортогональных относительно оси корпуса направлениях. Соосно преобразователям на продольной оси корпуса установлены два ортогонально ориентированных акселерометра. Преобразователи и соответствующие им акселерометры через усилители соединены с устройством для вычитания помехи, создаваемой вибрацией корпуса в направлении осей чувствительности изгибных пьезопреобразователей, установленном вне приемника. Это решение может быть рассмотрено в качестве наиболее близкого аналога.Known acoustic receiver of the pressure gradient (p. RF No. 2624791 C1), in which for additional vibration protection PGD power type applied vibration protection. This receiver is a cylindrical housing made of acoustically opaque material, on the axis of which two circular bending transducers are provided orthogonally to one another, provided with cavities of variable cross section connected to the cylindrical surface of the housing in directions that are orthogonal to the axis of the housing. Two orthogonally oriented accelerometers are installed coaxially with the transducers on the longitudinal axis of the housing. The transducers and their corresponding accelerometers are connected through amplifiers to a device for subtracting interference caused by vibration of the housing in the direction of the sensitivity axes of the bending piezoelectric transducers mounted outside the receiver. This solution can be considered as the closest analogue.

Однако недостатком данного решения остается реализация только двух ортогональных компонент приема акустического сигнала, что не позволяет осуществить пространственную избирательность гидроакустической антенны носителя во всей контролируемой области пространства.However, the disadvantage of this solution remains the implementation of only two orthogonal components of the reception of the acoustic signal, which does not allow spatial selectivity of the sonar carrier antenna in the entire controlled area of space.

Отсюда возникает техническая проблема, требующая решения, которая заключается в создании векторно-скалярного приемника, снабженного приемником звукового давления с трехкомпонентным ПГД силового типа для носителя с обеспечением возможности осуществления пространственной избирательности гидроакустической антенны носителя во всей контролируемой области пространства, а также возможности снижении воздействия вибраций корпуса носителя на достоверность регистрации полезного сигнала.This raises a technical problem that needs to be solved, which consists in creating a vector-scalar receiver equipped with a sound pressure receiver with a three-component power-type PGD for the carrier, with the possibility of spatial selectivity of the carrier acoustic antenna in the entire controlled area of the space, as well as the possibility of reducing the effects of body vibrations carrier on the reliability of registration of the useful signal.

Технический результат - пространственная избирательность гидроакустической антенны во всей контролируемой области пространства с обеспечением повышенной помехоустойчивости регистрации полезного сигнала в условиях воздействия вибраций корпуса носителя.The technical result is the spatial selectivity of the hydroacoustic antenna in the entire controlled area of space with increased noise immunity of the registration of the useful signal under the influence of vibrations of the carrier body.

Для решения названной проблемы предлагается векторно-скалярный приемник, включающий крестообразно прикрепленные торцами к центральной соединительной конструкции, обеспечивающей крестообразное взаимно-ортогональное расположение четырех идентичных цилиндрических корпусов из акустически непрозрачного материала, на оси каждого из которых в отверстиях друг за другом установлены в ортогональных относительно оси цилиндра направлениях круглые изгибные пьезопреобразователи, соединенные внутренними полостями сложного сечения с поверхностью соответствующего корпуса в ортогональных относительно оси корпуса направлениях, причем оппозитно расположенные корпуса ориентированы осями отверстий одинаково в каждой паре, при этом изгибные пьезопреобразователи, расположенные в крайних отверстиях оппозитно расположенных корпусов, соединены попарно суммарно, формируя два канала векторного приемника в направлениях перпендикулярных оси центральной соединительной конструкции, изгибные пьезопреобразователи, расположенные во внутренних отверстиях одной из оппозитных пар корпусов, соединены суммарно, формируя канал векторного приемника в направлении оси центральной соединительной конструкции, а в каждом из внутренних отверстий второй оппозитной пары корпусов установлено по два изгибных пьезопреобразователя с внутренним воздушным зазором, электрически включенных между собой синфазно, и соединенных суммарно с аналогичным пьезопреобразователем этой же пары корпусов, формируя канал скалярного приемника звукового давления, при этом центральная соединительная конструкция снабжена системой механического присоединения к конструкции носителя.To solve the aforementioned problem, a vector-scalar receiver is proposed that includes crosswise attached ends to a central connecting structure that provides crosswise mutually orthogonal arrangement of four identical cylindrical bodies of acoustically opaque material, on the axis of each of which are installed in holes one after the other in orthogonal to the axis of the cylinder round bend piezoelectric transducers connected by internal cavities of complex cross-section with by the corresponding housing in directions orthogonal to the housing axis, moreover, the opposed housings are oriented equally by the axes of the holes in each pair, while the bend piezoelectric transducers located in the extreme openings of the opposed housings are connected in pairs in total, forming two channels of the vector receiver in the directions perpendicular to the axis of the central connecting constructions, bending piezoelectric transducers located in the internal holes of one of the opposite pairs of cor pus, connected in total, forming a channel of the vector receiver in the direction of the axis of the Central connecting structure, and in each of the internal holes of the second opposed pair of housings are two bent piezoelectric transducer with an internal air gap, electrically connected in phase with each other, and connected in total with a similar piezoelectric transducer of the same pairs of bodies, forming a channel of a scalar sound pressure receiver, while the central connecting structure is equipped with a mechanical connection to the carrier structure.

Для повышения помехозащищенности устройства от вибрации корпуса носителя центральная соединительная конструкция устройства может быть снабжена трехкомпонентным акселерометром и/или виброизолятором, например, резино-металлическим. Виброизолятор может быть установлен между системой присоединения к носителю и самим носителем. Кроме этого, наружная поверхность приемника может быть оборудована единым осесимметричным звукопрозрачным обтекателем, например, в виде сегмента сферы, конформно с обводами корпуса носителя, а внутренняя полость обтекателя и/или полости корпусов приемников могут быть заполнены звукопрозрачным компаундом, например, из полиуретана.To increase the noise immunity of the device from vibration of the carrier body, the central connecting structure of the device can be equipped with a three-component accelerometer and / or vibration isolator, for example, rubber-metal. The vibration isolator can be installed between the accession system to the carrier and the carrier itself. In addition, the outer surface of the receiver can be equipped with a single axisymmetric sound-transparent fairing, for example, in the form of a sphere segment, conformally with the contours of the carrier body, and the internal cavity of the fairing and / or cavity of the receiver bodies can be filled with a soundproof compound, for example, from polyurethane.

Присоединительная конструкция, обеспечивающая крестообразное взаимно-ортогональное расположение четырех идентичных цилиндрических корпусов, может быть выполнена в виде, например, четырехгранного стержня, который может быть снабжен полостью для размещения акселерометра.The connecting design, providing a cross-shaped mutually orthogonal arrangement of four identical cylindrical bodies, can be made in the form of, for example, a tetrahedral rod, which can be provided with a cavity for accommodating the accelerometer.

На Фиг. 1 приведен один из возможных вариантов трехкомпонентного векторно-скалярного приемника (вид сверху с разрезом), где 1 - цилиндрический корпус из акустически непрозрачного материала, 2 - изгибный пьезопреобразователь первого горизонтального канала векторного приемника, 3 - полость сложного сечения, соединяющая изгибный пьезопреобразователь с цилиндрической поверхностью корпуса, 4 - изгибный пьезопреобразователь второго горизонтального канала векторного приемника, 5 - изгибный пьезопреобразователь вертикального канала векторного приемника, 6 - пара изгибных пьезопреобразователей с внутренним воздушным зазором, образующих канал звукового давления, 7 - центральная соединительная конструкция, 8 - трехкомпонентный акселерометрIn FIG. 1 shows one of the possible variants of a three-component vector-scalar receiver (top view with a slit), where 1 is a cylindrical body of acoustically opaque material, 2 is a bend piezoelectric transducer of the first horizontal channel of a vector receiver, 3 is a cavity of complex cross section connecting a bend piezoelectric transducer with a cylindrical surface case, 4 - bending piezoelectric transducer of the second horizontal channel of the vector receiver, 5 - bending piezoelectric transducer of the vertical channel of the vector receiver Single, 6 - Vapor flexural piezotransducers to the inner air gap forming the sound pressure channel 7 - central connecting structure, 8 - three-component accelerometer

На Фиг. 2 приведен разрез изгибных пьезопреобразователей: а) канала градиента давления ПГД (поз. 2, 4, 5 на Фиг. 1), б) канала звукового давления (поз. 6 на Фиг. 1); где 9 - пьезодиск, 10 - металлическая подложка, 11 - кольцевая опора, 12 - воздушный зазор.In FIG. 2 shows a section through bending piezoelectric transducers: a) a pressure gradient channel of a PGD (pos. 2, 4, 5 in Fig. 1), b) a sound pressure channel (pos. 6 in Fig. 1); where 9 is a piezodisc, 10 is a metal substrate, 11 is an annular support, 12 is an air gap.

Предлагаемое устройство функционирует следующим образом.The proposed device operates as follows.

Для регистрации полезного сигнала векторно-скалярный приемник устанавливают неподвижно на носитель. При этом три компоненты градиента звукового давления регистрируются на выходах трех взаимно-ортогональных каналов приемника, образованных изгибными пьезопреобразователями 2, 4, 5 (Фиг. 1), включающими металлическую подложку (10) с двумя пьезодисками (9) (Фиг. 2а), а сигнал звукового давления регистрируется парой изгибных пьезопреобразователей 6 (Фиг. 1) с внутренним воздушным зазором (12) между ними (Фиг. 2б). При этом оппозитно расположенные относительно оси центральной соединительной конструкции пары датчиков ПГД и скалярного приемника звукового давления имеют каждая и все вместе единый фазовый центр, который совпадает с геометрическим центром проекции центральной соединительной конструкции 7 (Фиг. 1). Таким образом устраняется возможная ошибка за счет несинфазности каналов.To register a useful signal, a vector-scalar receiver is mounted motionless on the carrier. In this case, the three components of the sound pressure gradient are recorded at the outputs of three mutually orthogonal receiver channels formed by bending piezoelectric transducers 2, 4, 5 (Fig. 1), including a metal substrate (10) with two piezo disks (9) (Fig. 2a), and the sound pressure signal is recorded by a pair of bending piezoelectric transducers 6 (Fig. 1) with an internal air gap (12) between them (Fig. 2b). At the same time, pairs of PGD sensors and a scalar sound pressure receiver located opposite to the axis of the central connecting structure have each and all together a single phase center that coincides with the geometric center of the projection of the central connecting structure 7 (Fig. 1). This eliminates a possible error due to the out of phase channels.

При регистрации вибрационных помех от корпуса носителя вся конструкция векторно-скалярного приемника в сборе, скрепленная с центральной соединительной конструкцией 7 (например, штифтами) (Фиг. 1), совершает единые механические колебания, которые за счет высокой виброчувствительности ПГД воспринимаются его тремя взаимно-ортогональными каналами, образованными изгибными пьезопреобразователями 2, 4, 5 (Фиг. 1).When registering vibrational interference from the carrier casing, the entire design of the vector-scalar receiver assembly, fastened to the central connecting structure 7 (for example, pins) (Fig. 1), performs uniform mechanical vibrations, which due to the high vibration sensitivity of the PGD are perceived by its three mutually orthogonal channels formed by bending piezoelectric transducers 2, 4, 5 (Fig. 1).

При оборудовании устройства трехкомпонентным акселерометром 8 (Фиг. 1), каждую из компонент акселерометра ориентируют в пространстве соосно с одной из компонент (2, 4, 5) приемника градиента давления (Фиг. 1), и электрически включают через регулируемые усилители с обеспечением минимизации откликов на вибрации путем вычитания выходных напряжений каждого из каналов ПГД и соответствующим образом ориентированного канала акселерометра. Усилители и вычитающие устройства могут быть размещены, например, в отдельном герметичном контейнере. Таким образом, происходит компенсационное подавление вибрационных помех от корпуса носителя, как правило, на 25-40 дБ. При воздействии же полезного сигнала в виде плоской звуковой волны отклик каналов неподвижного акселерометра близок к нулю и полезный сигнал регистрируется без существенного ослабления, чем и достигается эффект повышения помехоустойчивости заявляемого приемника к вибрационным помехам носителя. При этом канал звукового давления приемника при выборе идентичных по своим свойствам пьезопреобразователей (Фиг. 2б) к вибрациям корпуса носителя практически нечувствителен.When equipping the device with a three-component accelerometer 8 (Fig. 1), each of the components of the accelerometer is oriented in space coaxially with one of the components (2, 4, 5) of the pressure gradient receiver (Fig. 1), and is electrically switched on through adjustable amplifiers to minimize response vibration by subtracting the output voltages of each of the PGD channels and the correspondingly oriented channel of the accelerometer. Amplifiers and subtractors can be placed, for example, in a separate sealed container. Thus, compensatory suppression of vibrational interference from the carrier body occurs, usually by 25–40 dB. When exposed to a useful signal in the form of a flat sound wave, the response of the channels of the stationary accelerometer is close to zero and the useful signal is recorded without significant attenuation, which achieves the effect of increasing the noise immunity of the claimed receiver to vibrational interference of the carrier. At the same time, the sound pressure channel of the receiver, when choosing piezoelectric transducers identical in their properties (Fig. 2b), is practically insensitive to vibrations of the carrier body.

Каждый из цилиндрических корпусов заявляемого устройства выполняют, например, следующим образом. Корпус (1) размером 168×∅100 мм изготовлен из нержавеющей стали и состоит из 8 собираемых на штифтах одинаковых секций. Изгибные преобразователи собраны из двусторонних биморфных преобразователей, состоящих из бронзовой подложки (10) ∅70 мм, толщиной 1,2 мм, склеенной с двумя тонкими (толщина 0,3 мм) круглыми пьезодисками (9) ∅30 мм. Бронзовая подложка по контуру ∅65 мм закреплена (оперта) между двумя кольцевыми опорами (11), имеющими внешний диаметр ∅80 мм, выполненными из текстолита. Каждый собранный изгибный преобразователь залит звукопрозрачным уретановым компаундом в форме цилиндрической таблетки. (Коренбаум В.И., Тагильцев А.А., Горовой С.В., Дегтярев И.В., Серветников М.И. Низкочастотный приемник градиента давления силового типа // Материалы 7-й Всероссийской научно-технической конференции «Технические проблемы освоения мирового океана», 2 октября - 6 октября 2017 г. Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН, Владивосток, с. 193-196.)Each of the cylindrical bodies of the claimed device is performed, for example, as follows. The case (1) of size 168 × ∅100 mm is made of stainless steel and consists of 8 identical sections assembled on pins. Flexural transducers are assembled from bilateral bimorph transducers, consisting of a bronze substrate (10) ∅70 mm, 1.2 mm thick, glued with two thin (0.3 mm thick) round piezo disks (9) ∅30 mm. A bronze substrate along the ∅65 mm contour is fixed (operta) between two ring supports (11) having an external diameter of ∅80 mm made of textolite. Each assembled bending transducer is filled with a translucent urethane compound in the form of a cylindrical tablet. (Korenbaum V.I., Tagiltsev A.A., Gorovoi S.V., Degtyarev I.V., Servetnikov M.I. Low-frequency receiver of pressure gradient of force type // Materials of the 7th All-Russian Scientific and Technical Conference "Technical Problems" the development of the oceans ”, October 2 - October 6, 2017 Institute of Problems of Marine Technologies, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences, Vladivostok, pp. 193-196.)

В качестве 3-компонетного акселерометра может быть применен разработанный фирмой ООО «СМИС Эксперт» трехкомпонентный акселерометр СД-1Э с пьезокерамическими чувствительными элементами и встроенными усилителями. Базовый вариант имеет чувствительность 1000 мВ/мс^-2 по каждой координатной оси, частоту резонанса 500 Гц (что позволяет обеспечить компенсационную виброзащиту на частотах ниже 200-300 Гц), шумы 2*10^-6 мс^-2, динамический диапазон около 80 дБ, размеры 80×75×52 мм и массу 300 г. Усилители реализуются на стандартных операционных усилителях.As a 3-component accelerometer, the three-component SD-1E accelerometer with piezoceramic sensitive elements and built-in amplifiers developed by the company "SMIS Expert" can be used. The basic version has a sensitivity of 1000 mV / ms ^-2 along each coordinate axis, a resonance frequency of 500 Hz (which allows for compensating vibration protection at frequencies below 200-300 Hz), noise 2 * 10 ^-6 ms ^-2 , a dynamic range of about 80 dB, dimensions 80 × 75 × 52 mm and weight 300 g. Amplifiers are sold on standard operational amplifiers.

Остальные конструктивные элементы векторно-скалярного приемника, включая центральную соединительную конструкцию, систему присоединения к носителю легко выполнимы с помощью стандартных технологий акустического приборостроения и металлообработки.The remaining structural elements of the vector-scalar receiver, including the central connecting structure, the system of connection to the carrier are easily feasible using standard technologies of acoustic instrumentation and metal processing.

Компенсационную виброзащиту заявляемого приемника предварительно настраивают, помещая векторно-скалярный приемник в сборе под поверхность воды на перевернутом вибрационном столе, прикрепляя его к виброболту, и возбуждая продольные колебания корпуса приемника последовательно в направлениях максимальной чувствительности каналов ПГД и 3-компонентного акселерометра. При этом коэффициенты усиления усилителей с регулируемым коэффициентом усиления устанавливают так, чтобы обеспечить минимальный уровень отклика на вибрационную помеху, т.е. максимум подавления вибрационной помехи по каждому из ортогональных каналов ПГД (п. РФ №2624791).Compensation vibration protection of the claimed receiver is pre-configured by placing the vector-scalar receiver assembly under the surface of the water on an inverted vibration table, attaching it to the vibrating bolt, and exciting longitudinal vibrations of the receiver body sequentially in the directions of maximum sensitivity of the PGD channels and 3-component accelerometer. In this case, the amplification factors of amplifiers with an adjustable gain are set so as to provide a minimum level of response to vibrational noise, i.e. maximum suppression of vibrational interference for each of the orthogonal channels of the PGD (Clause RF No. 2624791).

Таким образом, за счет предлагаемых конструкторских и технологических решений в заявляемом устройстве реализуется трехкомпонентный векторно-скалярный приемник с 3-компонентным ПГД силового типа и приемником звукового давления для носителя с обеспечением пространственной избирательности гидроакустической антенны во всей контролируемой области пространства и возможности снижении воздействия вибраций корпуса носителя на достоверность регистрации полезного сигнала.Thus, due to the proposed design and technological solutions, the inventive device implements a three-component vector-scalar receiver with a 3-component power-type PGD and a sound pressure receiver for the carrier, ensuring spatial selectivity of the hydroacoustic antenna in the entire controlled area of space and the possibility of reducing the effects of vibration of the carrier body the reliability of the registration of the useful signal.

Claims

1. A vector-scalar receiver comprising a central connecting structure providing a crosswise mutually orthogonal arrangement of four identical cylindrical bodies of acoustically opaque material, on the axis of each of which round bend piezoelectric transducers connected inwardly orthogonal to the axis of the cylinder are mounted on the axes of each of them cavities of complex section with the surface of the corresponding housing in the direction orthogonal to the axis of the housing besides, the opposite housings are oriented equally by the axes of the holes in each pair, while the bending piezoelectric transducers located in the extreme openings of the opposite housings are pairwise connected together, forming two channels of the vector receiver in directions perpendicular to the axis of the central connecting structure, bending piezoelectric transducers located in the internal holes of one of the opposite pairs of cases are connected in total, forming a channel of the vector receiver in the direction of the axis a central connecting structure, and in each of the internal openings of the second opposed pair of housings, two bending piezoelectric transducers with an internal air gap are installed, electrically connected in phase with each other and connected together with a similar piezoelectric transducer of the same pair of housings, forming a channel of a scalar sound pressure receiver, while the central the connecting structure is provided with a system of mechanical connection to the carrier structure.

2. The vector-scalar receiver according to claim 1, characterized in that the central connecting structure is made in the form of a tetrahedral rod.

3. The vector-scalar receiver according to claim 1, characterized in that the receiver is equipped with a vibration isolator.

4. The vector-scalar receiver according to claim 1, characterized in that the receiver is equipped with a 3-component accelerometer.

5. The vector-scalar receiver according to claim 1, characterized in that the internal cavities of the receiver bodies are filled with a soundproof compound.

6. The vector-scalar receiver according to claim 1, characterized in that the outer surface of the receiver is provided with a sheath of translucent material.

7. The vector-scalar receiver according to claim 1, characterized in that the inner cavity of the shell is filled with a sound-transparent compound