RU2755751C1 - Mobile acoustic reflector - Google Patents

Mobile acoustic reflector Download PDF

Info

Publication number
RU2755751C1
RU2755751C1 RU2020139400A RU2020139400A RU2755751C1 RU 2755751 C1 RU2755751 C1 RU 2755751C1 RU 2020139400 A RU2020139400 A RU 2020139400A RU 2020139400 A RU2020139400 A RU 2020139400A RU 2755751 C1 RU2755751 C1 RU 2755751C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
navigation
acoustic reflector
acoustic
reflector
control system
Prior art date
Application number
RU2020139400A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Иванов
Александр Владимирович Новиков
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр"
Priority to RU2020139400A priority Critical patent/RU2755751C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2755751C1 publication Critical patent/RU2755751C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63CLAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/48Means for searching for underwater objects
    • B63C11/49Floating structures with underwater viewing devices, e.g. with windows ; Arrangements on floating structures of underwater viewing devices, e.g. on boats
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63GOFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • 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
    • G01S15/02Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06Systems determining the position data of a target

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: marine technology.SUBSTANCE: invention relates to the field of marine technology and is intended for navigation equipment of marine areas and ensuring the safety of navigation and determining the coordinates of surface ships, vessels, underwater objects at sea. The mobile acoustic reflector is an autonomous uninhabited underwater vehicle. It contains an on-board control system and a navigation system, a sonar, a current source, a power plant with an energy source and an engine, a propulsor, steering machine drives and an external tail with rudders, an antenna and a receiver of a GLONASS-type satellite navigation system connected to the on-board control system, a computing device and hydrostatic and hydrodynamic pressure sensors. The underwater vehicle has a compartment that houses an acoustic reflector and devices for bringing it into working position, including an inflatable buoy, a gas generator, a coil with aт electromechanical cable and a drive, as well as a ballast compartment with a pyrotechnic valve.EFFECT: navigation safety increases.1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области морской техники и предназначено для навигационного оборудования морских районов и обеспечения безопасности кораблевождения и определения координат в море надводных кораблей, судов, подводных объектов.The invention relates to the field of marine technology and is intended for navigation equipment of sea areas and ensuring the safety of navigation and determining the coordinates at sea of surface ships, ships, underwater objects.

Навигационное оборудование морского района представляет собой систему специальных береговых и плавучих сооружений, конструкций и устройств, предназначенных для обеспечения безопасности кораблевождения (судовождения) и служит для определения координат кораблей и судов в море, их правильной ориентировки во время плавания в прибрежных и мелководных районах. Средствами навигационного оборудования служат береговые и плавучие маяки, светящиеся и несветящиеся знаки, навигационные огни, плавучие предостерегающие знаки (буи и вехи), радио-, радиолокационные и гидроакустические маяки, наземные станции радионавигационных систем и другие средства [1].The navigation equipment of the sea area is a system of special coastal and floating structures, structures and devices designed to ensure the safety of navigation (navigation) and is used to determine the coordinates of ships and vessels at sea, their correct orientation while sailing in coastal and shallow areas. The means of navigation equipment are coastal and floating beacons, luminous and non-luminous signs, navigation lights, floating warning signs (buoys and milestones), radio, radar and hydroacoustic beacons, ground stations of radio navigation systems and other means [1].

Наиболее сложным является обеспечение безопасности плавания и точной ориентировки под водой подводных плавсредств, так как большая часть средств навигационного оборудования установлена на поверхности воды или на берегу. Поэтому для обеспечения подводных плавсредств навигационными данными находят применение гидроакустические или акустические рефлекторы (АР) и буи-маяки.The most difficult thing is to ensure the safety of navigation and accurate orientation underwater of underwater craft, since most of the aids to navigation is installed on the surface of the water or on the shore. Therefore, to provide underwater craft with navigation data, hydroacoustic or acoustic reflectors (AR) and beacons are used.

Известен акустический рефлектор, принятый за аналог изобретения. Он имеет сердечник и оболочку. При облучении рефлектора акустической волной им генерируется встречный более мощный акустический эхосигнал. Для этого в оболочке рефлектора сделано одно большое отверстие и по кругу от него - ряд небольших, через которые рефлектор при погружении заполняется водой. Отверстия представляют собой окна передачи акустической энергии: небольшие - для входного сигнала, а большое центральное - для выходного. Толщина оболочки и размеры сердечника зависят от рабочих частот рефлектора. Падающие на оболочку рефлектора акустические волны передаются через маленькие окна на сердечник и заднюю стенку оболочки, где фокусируются и отражаются в сторону выходного центрального окна. Одновременно в стенке оболочки генерируются находящиеся с ними в одной фазе мощные упругие волны. В результате сложения отраженных от задней стенки оболочки и сфокусированных в выходное окно звуковых волн с упругими волнами, распространяемыми в ее стенке, и формируется более мощный обратный акустический эхосигнал [2].Known acoustic reflector, taken as an analogue of the invention. It has a core and a sheath. When the reflector is irradiated with an acoustic wave, it generates a counter more powerful acoustic echo signal. For this, one large hole is made in the reflector shell and a number of small holes are made in a circle from it, through which the reflector is filled with water when immersed. The holes represent the windows for the transmission of acoustic energy: small for the input signal, and the large central one for the output. The thickness of the shell and the dimensions of the core depend on the operating frequencies of the reflector. Acoustic waves incident on the reflector shell are transmitted through small windows to the core and the rear wall of the shell, where they are focused and reflected towards the exit central window. At the same time, powerful elastic waves in the same phase are generated in the shell wall. As a result of the addition of sound waves reflected from the back wall of the shell and focused into the output window with elastic waves propagating in its wall, a more powerful back acoustic echo signal is formed [2].

В зависимости от используемых материалов, размеров и формы акустического рефлектора он способен при облучении гидролокатором с известными характеристиками подавлять своей передней поверхностью оболочки акустическую волну, отражаемую от задней поверхности или, наоборот, делать ее «слышимой», обеспечивая идентификацию данного акустического рефлектора [2], [3].Depending on the materials used, the size and shape of the acoustic reflector, when irradiated by a sonar with known characteristics, it can suppress an acoustic wave reflected from the rear surface by its front surface of the shell, or, conversely, make it "audible", ensuring the identification of this acoustic reflector [2], [3].

Использование нескольких отдельных акустических окон в стенке оболочки акустического рефлектора позволяет в результате конструктивного объединения соответствующих отраженных выходных акустических сигналов формировать усиленный выходной акустический сигнал на одной или более заранее заданных частотах [4, с. 7]. Рефлектор может быть настроен на заданную частоту путем соответствующего выбора основного диаметра и толщины оболочки и свойств соответствующих материалов каждого компонента, обеспечивающих необходимую акустическую скорость распространения волны внутри материала сердечника и возможность конструктивной интерференции между двумя сфокусированными эхосигналами, проходящими по акустическим каналам разной длины.The use of several separate acoustic windows in the wall of the acoustic reflector shell allows, as a result of the constructive combination of the corresponding reflected output acoustic signals, to form an amplified output acoustic signal at one or more predetermined frequencies [4, p. 7]. The reflector can be tuned to a given frequency by appropriately choosing the main diameter and thickness of the shell and the properties of the corresponding materials of each component, which provide the required acoustic wave propagation speed inside the core material and the possibility of constructive interference between two focused echoes passing through acoustic channels of different lengths.

Для создания признака или признаков с высокой распознаваемостью в усиленном отраженном выходном акустическом сигнале используется концепция объединения волн, пропускаемых через оболочку рефлектора, с волнами, получаемыми за счет внутренней фокусировки, в результате которого, выходной сигнал приобретает специфическую временную характеристику или специфический спектральный состав. При этом соответствующее фазирование двух эхосигналов от оболочки в результате геометрической фокусировки, а также от внешней оболочки из-за упругих волн, обеспечивается специфический частотный резонанс, «окрашивающий» эхосигнал.To create a feature or features with high recognizability in the amplified reflected output acoustic signal, the concept of combining the waves transmitted through the reflector shell with the waves obtained due to internal focusing, as a result of which, the output signal acquires a specific temporal characteristic or a specific spectral composition is used. In this case, the corresponding phasing of two echo signals from the shell as a result of geometric focusing, as well as from the outer shell due to elastic waves, provides a specific frequency resonance that "colors" the echo signal.

Указанные свойства акустического рефлектора позволяют распознавать его на фоне других подводных объектов в окружающей среде, в том числе, с высоким уровнем помех, что определяет следующие области его применения [4]:The specified properties of the acoustic reflector make it possible to recognize it against the background of other underwater objects in the environment, including those with a high level of interference, which determines the following areas of its application [4]:

- маркировка точек географического положения различных подводных объектов: трубопроводов, силовых и телефонных кабелей, объектов навигационного оборудования, опасных донных объектов, участков подводных нефтяных или газовых платформ и др.;- marking of points of the geographical location of various underwater objects: pipelines, power and telephone cables, objects of navigation equipment, hazardous bottom objects, sections of subsea oil or gas platforms, etc.;

- маркировка или установление границ зон экономического или коммерческого интереса;- marking or demarcation of zones of economic or commercial interest;

- идентификация потерянных в результате происшествий или упавших за борт судна ценных контейнеров, а также определение местонахождения черных ящиков самолетов;- identification of valuable containers lost as a result of accidents or falling overboard, as well as determination of the location of aircraft black boxes;

- контроль геофизических структур и другие.- control of geophysical structures and others.

Размер акустического рефлектора выбирается в зависимости от размеров обозначаемого им подводного объекта. Так, например, для маркировки водолазов или морских животных обычно используются акустические рефлекторы размером от 50 до 100 мм [4].The size of the acoustic reflector is selected depending on the size of the underwater object it designates. For example, for marking divers or sea animals, acoustic reflectors with a size of 50 to 100 mm are usually used [4].

Акустические рефлекторы имеют и другие достоинства, например, они не требуют для излучения сигналов источников тока и не производят собственных шумов.Acoustic reflectors have other advantages, for example, they do not require current sources to emit signals and do not produce their own noise.

В качестве недостатка отмечается, что для навигационного оборудования ими морских районов требуется привлекать надводные суда и другие носители и средства, имеющие соответствующее навигационное оборудование. Это привлекает к району внимание нежелательных наблюдателей и увеличивает стоимость и сроки работ. Данный недостаток обусловлен отсутствием возможности акустического рефлектора самостоятельно передвигаться в воде.As a disadvantage, it is noted that for the navigation equipment of sea areas, it is required to involve surface vessels and other carriers and means with appropriate navigation equipment. This attracts the attention of unwanted observers to the area and increases the cost and time of work. This disadvantage is due to the inability of the acoustic reflector to move independently in the water.

Известен мобильный гидроакустический буй-маяк (ГБМ), принятый за прототип изобретения, имеющий источник тока, аппаратуру управления, всплывающий поплавок с антенной и приемником спутниковой системы навигации типа ГЛОНАСС и аппаратуру приема и излучения гидроакустических сигналов [5], [6]. ГБМ размещается в отдельном модуле автономного необитаемого подводного аппарата (АНПА), имеющего бортовую систему управления, устройства связи и навигации, энергосиловую установку с источником энергии и двигателем, движитель, приводы рулевых машинок и наружное оперение с рулями. Дополнительно модуль оборудуется устройством отделения всплывающего поплавка от АНПА и возвращения его обратно с приводом и катушкой с кабелем, связывающим приемник спутниковой системы навигации, расположенной в поплавке, с аппаратурой управления буя, а также устройством распознавания сигналов запроса своих сил для разрешения передачи запрашиваемой ими информации, шифратором, преобразующим информацию для предотвращения ее восстановления в случае перехвата посторонними объектами и дешифратором, осуществляющим обратное преобразование информации, вычислительным устройством и датчиками гидростатического и гидродинамического давления, служащими для расчета скорости дрейфа мобильного гидроакустического буя-маяка при его покладке на грунт, направления и величины горизонтального сноса поплавка относительно точки постановки.Known mobile sonar buoy beacon (GBM), taken as a prototype of the invention, having a current source, control equipment, a floating float with an antenna and a receiver of a satellite navigation system of the GLONASS type and equipment for receiving and emitting hydroacoustic signals [5], [6]. GBM is located in a separate module of an autonomous unmanned underwater vehicle (AUV), which has an onboard control system, communication and navigation devices, a power plant with an energy source and an engine, a propeller, steering gear drives and an external tail with rudders. In addition, the module is equipped with a device for separating the pop-up float from the AUV and returning it back with a drive and a reel with a cable connecting the receiver of the satellite navigation system located in the float with the buoy control equipment, as well as a device for recognizing signals for requesting their forces to allow the transfer of information requested by them. an encoder that converts information to prevent its recovery in the event of interception by foreign objects and a decoder that converts information inversely, a computing device and hydrostatic and hydrodynamic pressure sensors that are used to calculate the drift speed of a mobile sonar beacon when it is laid on the ground, the direction and magnitude of the horizontal drift of the float relative to the set point.

Недостатками мобильного ГБМ являются относительно небольшая продолжительность эксплуатации вследствие использования источника тока для передачи информации на объекты навигации, который постепенно разряжается и приходит в негодность. Другим его недостатком служит собственное излучение сигналов, демаскирующее его работу.The disadvantages of the mobile GBM are the relatively short duration of operation due to the use of a power source for transmitting information to navigation objects, which is gradually discharged and becomes unusable. Its other disadvantage is its own emission of signals, which unmasks its work.

Целью изобретения является разработка мобильного акустического рефлектора на базе АНПА, который имеет возможность самостоятельно прибыть в назначенный район, занять точку с требуемыми координатами или найти заданный подводный объект и установить в необорудованной заранее позиции акустический рефлектор в качестве навигационного ориентира.The aim of the invention is to develop a mobile acoustic reflector based on an AUV, which has the ability to independently arrive at a designated area, occupy a point with the required coordinates or find a given underwater object and install an acoustic reflector in a previously unequipped position as a navigational reference.

Для достижения цели изобретения предлагается акустический рефлектор мобильный, представляющий собой автономный необитаемый подводный аппарат, имеющий бортовую систему управления и бортовую навигационную систему, гидролокатор, источник тока, энергосиловую установку с источником энергии и двигателем, движитель, приводы рулевых машинок и наружное оперение с рулями, антенну и приемник спутниковой системы навигации типа ГЛОНАСС, связанные с бортовой системой управления, вычислительное устройство и датчики гидростатического и гидродинамического давления.To achieve the objective of the invention, a mobile acoustic reflector is proposed, which is an autonomous uninhabited underwater vehicle having an on-board control system and an on-board navigation system, a sonar, a current source, a power plant with an energy source and an engine, a propulsion device, steering gear drives and an external tail with rudders, an antenna and a receiver for a satellite navigation system of the GLONASS type, connected to the on-board control system, a computing device, and hydrostatic and hydrodynamic pressure sensors.

Подводный аппарат имеет отсек, в котором размещается акустический рефлектор и устройства его приведения в рабочее положение, включающие надувной буй, газогенератор, катушку с кабель-тросом и приводом, а также балластный отсек с пиротехническим клапаном.The underwater vehicle has a compartment that houses an acoustic reflector and devices for bringing it to its operating position, including an inflatable buoy, a gas generator, a reel with a cable-rope and a drive, as well as a ballast compartment with a pyrotechnic valve.

Устройство акустического рефлектора мобильного и его работа показаны на фиг. 1-5.The device of the mobile acoustic reflector and its operation are shown in Fig. 1-5.

На фиг. 1 изображен акустический рефлектор мобильный (АРМ) и его устройство, где: 1 - акустический рефлектор мобильный, 2 - бортовая навигационная система, 3 - бортовая система управления, 4 - датчик гидростатического давления, 5 - источник тока, 6 - вычислительное устройство, 7 - гидролокатор, 8 - датчик гидродинамического давления, 9 - энергосиловая установка с источником энергии, 10 - двигатель, 11 - приводы рулевых машинок, 12 - рули, 13 - движитель, 14 - балластный отсек, 15 - надувной буй с приемной антенной спутниковой навигационной системы, 16 - газогенератор, 17 - пиротехнический клапан, 18 - катушка с приводом, 19 - акустический рефлектор.FIG. 1 shows a mobile acoustic reflector (AWP) and its device, where: 1 - mobile acoustic reflector, 2 - onboard navigation system, 3 - onboard control system, 4 - hydrostatic pressure sensor, 5 - current source, 6 - computing device, 7 - sonar, 8 - hydrodynamic pressure sensor, 9 - power plant with an energy source, 10 - engine, 11 - steering gear drives, 12 - rudders, 13 - propeller, 14 - ballast compartment, 15 - inflatable buoy with receiving antenna of satellite navigation system, 16 - gas generator, 17 - pyrotechnic valve, 18 - drive coil, 19 - acoustic reflector.

Бортовая навигационная система АРМ (2) обеспечивает его движение по заданному маршруту с заданной точностью, бортовая система управления (3) осуществляет управление работой всех приборов и механизмов АРМ, датчик гидростатического давления (4) служит для определения глубины места, а датчик гидродинамического давления (8) - для оценки скорости движения. Гидролокатор (7) предназначен для ориентации в водном пространстве и обнаружения препятствий при движении АРМ по маршруту, а также выявления объектов, заданных в маршрутном задании в качестве ориентиров. Источник тока (5) обеспечивает аппаратуру управления необходимой энергией. Балластный отсек (14) необходим для установки АРМ в назначенном месте на якорь, для чего после срабатывания пиротехнического клапана (17) он заполняется водой, и АРМ погружается на дно. Надувной буй (15) служит для всплытия на поверхность и получения уточненных координат АРМ от спутниковой навигационной системы в назначенной точке, а после принятия водного балласта и постановки АРМ на якорь - для удержания акустического рефлектора (19) на заданном углублении. Для надува буя (15) газом используется газогенератор (16). Катушка с приводом (18) предназначена для разматывания кабель-троса (22) на заданную длину и всплытия надувного буя (15) на поверхность для связи со спутником, а также для удержания акустического рефлектора (19) на заданном углублении после постановки АРМ на якорь.The on-board navigation system AWP (2) ensures its movement along a given route with a given accuracy, the on-board control system (3) controls the operation of all devices and mechanisms of the AWP, the hydrostatic pressure sensor (4) serves to determine the depth of the place, and the hydrodynamic pressure sensor (8 ) - to estimate the speed of movement. The sonar (7) is intended for orientation in the water space and for the detection of obstacles when the AWP moves along the route, as well as for the detection of objects specified in the route assignment as landmarks. The current source (5) provides the necessary energy control equipment. The ballast compartment (14) is required to install the AWP in the designated place on the anchor, for which, after the pyrotechnic valve (17) is triggered, it is filled with water, and the AWP sinks to the bottom. The inflatable buoy (15) is used to ascend to the surface and receive the updated coordinates of the AWS from the satellite navigation system at the designated point, and after accepting the water ballast and placing the AWP at anchor - to hold the acoustic reflector (19) at a given depression. A gas generator (16) is used to inflate the buoy (15) with gas. The reel with a drive (18) is designed to unwind the cable-rope (22) to a predetermined length and to ascend the inflatable buoy (15) to the surface for communication with the satellite, as well as to hold the acoustic reflector (19) at a given recess after the AWP is anchored.

На фиг. 2 и 3 проиллюстрирована работа АРМ после прибытия в назначенную точку.FIG. 2 and 3 illustrate the work of the AWP after arriving at the designated point.

На фиг. 2 показано, как АРМ (1), имея текущий курс и скорость (20), прибывает в назначенную точку и всплывает (21) на заданную глубину, после чего надувает газом надувной буй (15) и поднимает его на поверхность воды (24). С помощью антенны (23) спутниковой навигационной системы, находящейся на надувном буе (15), АРМ принимает (26) от космического аппарата (25) свои текущие географические координаты и уточняет в бортовой навигационной системе свой путь в точку погружения.FIG. 2 shows how the AWP (1), having the current course and speed (20), arrives at the designated point and ascends (21) to a given depth, after which it inflates an inflatable buoy (15) with gas and raises it to the water surface (24). With the help of the antenna (23) of the satellite navigation system located on the inflatable buoy (15), the AWP receives (26) from the spacecraft (25) its current geographic coordinates and refines its path to the dive point in the onboard navigation system.

На фиг. 3 изображен момент, когда в расчетной точке по команде бортовой системы управления (3) срабатывает пиротехнический клапан (17), балластный отсек (14) заполняется водой и АРМ (1) погружается (27) на дно (28). В результате акустический рефлектор (19) устанавливается в заданной точке, на заданной глубине и готов к работе.FIG. 3 shows the moment when the pyrotechnic valve (17) is triggered at the design point at the command of the onboard control system (3), the ballast compartment (14) is filled with water and the AWP (1) is immersed (27) to the bottom (28). As a result, the acoustic reflector (19) is installed at a given point, at a given depth and is ready for operation.

Устройство и принцип действия типового акустического рефлектора [3] приводится на фиг. 4. Здесь цифрами обозначены: 19 - акустический рефлектор, 30 - фронт акустических волн, направляемых источником к рефлектору и отражаемых им обратно, 31 - направление луча акустической волны от источника к рефлектору, 32 - отверстие периферийного акустического окна, 33 - сердечник рефлектора, 34 - оболочка акустического рефлектора, 35 - путь акустической волны, входящей в акустический рефлектор и движущейся в его оболочке (поперечная волна), 36 - путь акустической волны, входящей в акустический рефлектор через периферийное акустическое окно и движущейся в сердечнике (упругая волна), 37 - фокальная точка (фокус), 38 - путь акустической волны, входящей в акустический рефлектор через центральное акустическое окно и движущейся в сердечнике после ее входа (упругая волна), а также путь более мощной встречной акустической волны, направленной к источнику и возникающей в результате сложения находящихся в одной фазе отраженных от фокальной точки встречных упругих волн сердечника (36) и поперечных акустических волн оболочки акустического рефлектора (35), 39 - центральное акустическое окно, 40 - направление луча усиленной акустическим рефлектором отраженной акустической волны к ее источнику.The device and principle of operation of a typical acoustic reflector [3] is shown in Fig. 4. Here, numbers indicate: 19 - acoustic reflector, 30 - front of acoustic waves directed by the source to the reflector and reflected back by it, 31 - direction of the acoustic wave beam from the source to the reflector, 32 - hole in the peripheral acoustic window, 33 - reflector core, 34 - the shell of the acoustic reflector, 35 - the path of the acoustic wave entering the acoustic reflector and moving in its shell (transverse wave), 36 - the path of the acoustic wave entering the acoustic reflector through the peripheral acoustic window and moving in the core (elastic wave), 37 - focal point (focus), 38 - the path of the acoustic wave entering the acoustic reflector through the central acoustic window and moving in the core after its entrance (elastic wave), as well as the path of a more powerful counter acoustic wave directed to the source and resulting from the addition of the in one phase of the counterpropagating elastic waves of the core reflected from the focal point (36) and transverse x acoustic waves of the shell of the acoustic reflector (35), 39 is the central acoustic window, 40 is the direction of the beam of the reflected acoustic wave amplified by the acoustic reflector to its source.

На фиг. 5 показано действие АРМ в качестве навигационного ориентира, когда подводный объект (41) входит в зону действия акустического рефлектора (19), производит акустическую посылку в его сторону (42) и получает ответный сигнал, позволяющий подводному объекту уточнить свое местоположение.FIG. 5 shows the operation of the AWP as a navigational reference when the underwater object (41) enters the zone of the acoustic reflector (19), produces an acoustic transmission in its direction (42) and receives a response signal that allows the underwater object to clarify its location.

Техническим результатом изобретения является акустический рефлектор мобильный, который способен самостоятельно следовать в подводном положении в назначенный район в точку с требуемыми координатами или к заданному неподвижному подводному объекту, становиться там на якорь и использоваться в дальнейшем своими плавсредствами в качестве долговременного и незаметного для посторонних навигационного ориентира.The technical result of the invention is a mobile acoustic reflector, which is able to independently follow in a submerged position to a designated area to a point with the required coordinates or to a given stationary underwater object, anchor there and be used in the future by its floating craft as a long-term and invisible navigational landmark.

Источники информации, использованные при разработке изобретения:Sources of information used in the development of the invention:

1. Военно-морской словарь / Гл. ред. В.Н. Чернавин. М.: Воениздат, 1989. - 511 с. С. 265.1. Naval Dictionary / Ch. ed. V.N. Chernavin. M .: Voenizdat, 1989 .-- 511 p. P. 265.

2. Акустические рефлекторы. Патент на изобретение RU 2562919/ САБСИ АССЕТ ЛОКЕЙШН ТЕКНОЛОДЖИС ЛИМИТЕД (GB). М.: ФИПС, 2015. Бюл. № 25.2. Acoustic reflectors. Invention patent RU 2562919 / SABSI ASSET LOCATION TECHNOLOGIES LIMITED (GB). M .: FIPS, 2015. Bul. No. 25.

3. Акустические рефлекторы. Патент на изобретение RU 2566388/ САБСИ АССЕТ ЛОКЕЙШН ТЕКНОЛОДЖИС ЛИМИТЕД (GB). М.: ФИПС, 2015. Бюл. № 30.3. Acoustic reflectors. Invention patent RU 2566388 / SABSI ASSET LOCATION TECHNOLOGIES LIMITED (GB). M .: FIPS, 2015. Bul. No. 30.

4. Настраиваемый акустический рефлектор. Патент на изобретение RU 2495501 / Государственный Секретарь По Обороне (GB). М.: ФИПС, 2013. Бюл. № 28.4. Adjustable acoustic reflector. Invention patent RU 2495501 / Secretary of State for Defense (GB). M .: FIPS, 2013. Bul. No. 28.

5. Патент на изобретение RU 2709058. Мобильный гидроакустический буй-маяк и способ навигационного оборудования морского района / А.В. Иванов, А.В. Новиков. М.: ФИПС, 2019. Бюл. № 35].5. Patent for invention RU 2709058. Mobile sonar beacon and method of navigation equipment for the sea area / A.V. Ivanov, A.V. Novikov. Moscow: FIPS, 2019.Bul. No. 35].

6. Патент на изобретение RU 2710831. Самоходный гидроакустический буй-маяк и способ навигационного оборудования морского района / А.В. Иванов, А.В. Новиков. М: ФИПС, 2020. Бюл. № 2.6. Patent for invention RU 2710831. Self-propelled hydroacoustic buoy-beacon and method of navigation equipment of the sea area / A.V. Ivanov, A.V. Novikov. M: FIPS, 2020. Bul. No. 2.

Claims (1)

Акустический рефлектор мобильный, представляющий собой автономный необитаемый подводный аппарат, имеющий бортовую систему управления и навигационную систему, гидролокатор, источник тока, энергосиловую установку с источником энергии и двигателем, движитель, приводы рулевых машинок и наружное оперение с рулями, антенну и приемник спутниковой системы навигации типа ГЛОНАСС, связанные с бортовой системой управления, вычислительное устройство и датчики гидростатического и гидродинамического давления, отличающийся тем, что подводный аппарат имеет отсек, в котором размещается акустический рефлектор и устройства его приведения в рабочее положение, включающие надувной буй, газогенератор, катушку с кабель-тросом и приводом, а также балластный отсек с пиротехническим клапаном.Mobile acoustic reflector, which is an autonomous uninhabited underwater vehicle with an on-board control system and navigation system, sonar, power source, power plant with an energy source and an engine, a propulsion device, steering gear drives and an external tail with rudders, an antenna and a receiver for a satellite navigation system of the type GLONASS, connected with the on-board control system, a computing device and sensors of hydrostatic and hydrodynamic pressure, characterized in that the underwater vehicle has a compartment in which an acoustic reflector is located and devices for bringing it into working position, including an inflatable buoy, a gas generator, a reel with a cable-rope and a drive, as well as a ballast compartment with a pyrotechnic valve.
RU2020139400A 2020-11-30 2020-11-30 Mobile acoustic reflector RU2755751C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020139400A RU2755751C1 (en) 2020-11-30 2020-11-30 Mobile acoustic reflector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020139400A RU2755751C1 (en) 2020-11-30 2020-11-30 Mobile acoustic reflector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2755751C1 true RU2755751C1 (en) 2021-09-21

Family

ID=77852031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020139400A RU2755751C1 (en) 2020-11-30 2020-11-30 Mobile acoustic reflector

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2755751C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU130292U1 (en) * 2012-09-06 2013-07-20 Открытое акционерное общество "Тетис Про" COMPLEX OF CONTROLLED UNABILITATED UNDERWATER UNIT
RU2501038C1 (en) * 2012-07-05 2013-12-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" Hydroacoustic system
RU2561012C1 (en) * 2014-04-23 2015-08-20 Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" System for determining and monitoring location of underwater object
CN104875867A (en) * 2015-04-28 2015-09-02 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 Deep-sea cable laying system of manned submersible
US20150344109A1 (en) * 2014-06-02 2015-12-03 California Institute Of Technology Controllable buoys and networked buoy systems
RU2653527C1 (en) * 2017-04-03 2018-05-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) Multifunctional unit for underwater technical work implementation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2501038C1 (en) * 2012-07-05 2013-12-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" Hydroacoustic system
RU130292U1 (en) * 2012-09-06 2013-07-20 Открытое акционерное общество "Тетис Про" COMPLEX OF CONTROLLED UNABILITATED UNDERWATER UNIT
RU2561012C1 (en) * 2014-04-23 2015-08-20 Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" System for determining and monitoring location of underwater object
US20150344109A1 (en) * 2014-06-02 2015-12-03 California Institute Of Technology Controllable buoys and networked buoy systems
CN104875867A (en) * 2015-04-28 2015-09-02 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 Deep-sea cable laying system of manned submersible
RU2653527C1 (en) * 2017-04-03 2018-05-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) Multifunctional unit for underwater technical work implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2710831C1 (en) Self-propelled hydroacoustic buoy-beacon and navigation equipment method of sea area
US6738314B1 (en) Autonomous mine neutralization system
RU2119172C1 (en) Method of remote control over unmanned underwater craft and device for its implementation
Bingham et al. Passive and active acoustics using an autonomous wave glider
RU2709058C2 (en) Mobile hydroacoustic buoy-beacon and navigation equipment method of sea area
US9223002B2 (en) System and method for determining the position of an underwater vehicle
CA3061547A1 (en) Navigation system for underwater vehicles
KR20170088373A (en) Method for locating a submerged object
US5379034A (en) Apparatus and method of radio communication from a submerged underwater vehicle
RU2702700C1 (en) Method of positioning underwater objects
JP2009017241A (en) Highly functional buoy incorporating gps
RU2008128804A (en) METHOD FOR SUITABLE RECEIVING OF SIGNALS OF SATELLITE NAVIGATION SYSTEMS WHEN LOCATING AN UNDERWATER OBJECT AT THE SWIMMING HORIZON AND THE DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION USING A HYDROACOUSTIC TRANSFER CHANNEL
RU2709059C1 (en) Underwater situation illumination method and device for its implementation
RU2717161C1 (en) Method of underwater vehicles positioning
RU2755751C1 (en) Mobile acoustic reflector
RU2650298C1 (en) Search underwater vehicle and method of its application
RU2710791C1 (en) Method of navigation equipment of sea area and self-propelled underwater vehicle for its implementation
RU2733635C1 (en) Method for polynya designation by submarine
Moh et al. Application of a winch-type towed acoustic sensor to a wave-powered unmanned surface vehicle
RU2766365C1 (en) Controlled mobile hydroacoustic buoy-beacon
RU2806775C1 (en) Method for navigation equipment of marine area and control of acoustic objects in it
Acharya Sono bouys
RU2773497C1 (en) Method and system for navigation support of pilotage and positioning
RU2771443C1 (en) Method for positioning underwater objects
RU2210087C1 (en) Method of location of flying vehicle above water area from submarine ship