RU2776960C1 - Hydroacoustic station of a submarine with a towed sonar array - Google Patents

Hydroacoustic station of a submarine with a towed sonar array Download PDF

Info

Publication number
RU2776960C1
RU2776960C1 RU2021119557A RU2021119557A RU2776960C1 RU 2776960 C1 RU2776960 C1 RU 2776960C1 RU 2021119557 A RU2021119557 A RU 2021119557A RU 2021119557 A RU2021119557 A RU 2021119557A RU 2776960 C1 RU2776960 C1 RU 2776960C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydroacoustic
input
output
acoustic
current junction
Prior art date
Application number
RU2021119557A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Залманович Кранц
Дмитрий Борисович Островский
Original Assignee
Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" filed Critical Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор"
Application granted granted Critical
Publication of RU2776960C1 publication Critical patent/RU2776960C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: acoustics.
SUBSTANCE: area of application: invention relates to the field of hydroacoustics and can be used in designs of hydroacoustic systems using acoustic signal sensors provided on a cable, including towed sonar arrays (TSA). Substance: proposed in the invention is the connection of the TSA and the on-board equipment being provided without electrical contact, via an acoustic field. For this purpose, the movable part of the current junction is made in the form of two emitting hydroacoustic converters placed coaxially with the rotary shaft of the coil of the deployment and retrieval apparatus (UPV) and rigidly connected thereto; the fixed part of the current junction is made in the form of two receiving hydroacoustic converters, wherein the receiving converters are installed coaxially with the rotary shaft of the UPV coil and rigidly connected to the fixed base structures. A sealed block is included in the towed part of the hydroacoustic system (HAS), accommodating a transmitting electronic module forming a phase-modulated signal transmitted to the first emitting converter, and a carrier-frequency signal transmitted to the second emitting converter; signals from the receiving converters are received at the inputs of the phase demodulator and transmitted to the data processing path of the HAS after demodulation.
EFFECT: eliminated need to seal the current junction connecting the TSA with the hardware part of the HAS, increase in the reliability of the connection of the TSA with the hardware part of the HAS.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в конструкциях различных гидроакустических систем, использующих выпускаемые на кабеле датчики акустических сигналов.The invention relates to the field of hydroacoustics and can be used in the construction of various hydroacoustic systems using acoustic signal sensors produced on a cable.

В современных гидроакустических комплексах подводных лодок (ПЛ) имеются, как правило, гидроакустические станции (ГАС) с гибкой протяженной буксируемой антенной (ГПБА) [Корякин Ю.А., Смирнов С.А., Яковлев Г.В. Корабельная гидроакустическая техника. СПб.: Наука, 2004 (п. 2.1.2)], длина которой составляет десятки и сотни метров. ГАС с ГПБА состоит из буксируемой и бортовой частей. Буксируемая часть представляет собой фазированную антенную решетку (ФАР), содержащую гермоблок с модулем формирования данных (МФ) и соединенную с кабель-буксиром. Сигнал от цели, принятый ГПБА, через МФ и кабель-буксир передается в бортовую аппаратуру ГАС, где происходит обработка информации и представление оператору. В состав ГАС может включаться устройство постановки и выборки ГПБА (УПВ), которое предназначено для выпуска/подъема ГПБА с кабель-буксиром. При этих операциях выпускаемая часть наматывается/сматывается на катушку УПВ. Устройство, обеспечивающее передачу информации от буксируемой к бортовой части ГАС, называют токопереходом. Поскольку при выпуске/подъеме катушка вращается, токопереход в современных ГАС с ГПБА представляет собой систему контактов, скользящих по ламелям [1], обеспечивая электрическое соединение, которое должно быть герметизировано.In modern hydroacoustic systems of submarines (submarines), as a rule, there are hydroacoustic stations (GAS) with a flexible extended towed antenna (GPBA) [Koryakin Yu.A., Smirnov S.A., Yakovlev G.V. Ship hydroacoustic equipment. SPb.: Nauka, 2004 (p. 2.1.2)], the length of which is tens and hundreds of meters. GAS with GPBA consists of towed and onboard parts. The towed part is a phased antenna array (PAA) containing a HDA with a data generation module (MF) and connected to a tug cable. The signal from the target, received by the GPBA, is transmitted through the MF and the tug cable to the on-board equipment of the GAS, where the information is processed and presented to the operator. The HAS may include a GPBA setting and hauling device (UPV), which is designed to release/lift the GPBA with a towing cable. During these operations, the released part is wound/reeled onto the UPV coil. A device that provides the transfer of information from the towed to the onboard part of the GAS is called a current junction. Since the coil rotates during release/lift, the current junction in modern HAS with GPBA is a system of contacts sliding along the lamellas [1], providing an electrical connection that must be sealed.

Известны технические решения, обеспечивающие передачу электрических сигналов между подвижным и неподвижным контактами. Наибольшее количество таких решений относится к электродвигателям в которых имеются статор и ротор [Патент РФ №9660. Многоканальное токосъемное устройство. МПК H01R 39/00. Заявл. 29.07.1998, публ. 16.04.1999; Патент РФ №2611566. Двигатель постоянного тока со скользящими контактами. МПК Н02К 99/00. Заявл. 12.01.2015, публ. 28.02.2017; Патент РФ №2667889. Многосекционный двигатель постоянного тока с кольцевыми скользящими контактами. МПК Н02К 23/05, 25/00. Заявл. 31.07.2017, публ. 25.09.2018]. Скользящее соединение достигается за счет механического контакта между щетками и кольцевым электродом. Для более устойчивого соединения щетки подпружинивают. В многоканальном устройстве [Патент РФ №9660. Многоканальное токосъемное устройство. МПК H01R 39/00. Заявл. 29.07.1998, публ. 16.04.1999] имеется несколько щеток, каждая из которых контактирует со своим кольцом, насаженным на общий вал. Контакт осуществляется в герметизированном корпусе. Общим недостатком таких устройств является быстрый износ щеток и контактов, искрение (что порождает электромагнитные помехи), загрязнение контактирующих поверхностей продуктами износа щеток и колец. Для устранения этих недостатков предлагаются различные износостойкие и мягкие материалы, а также специальные конструкции для выноса продуктов износа из зоны контактов.Known technical solutions that ensure the transmission of electrical signals between the movable and fixed contacts. The largest number of such solutions refers to electric motors in which there are a stator and a rotor [RF Patent No. 9660. Multichannel current collector. IPC H01R 39/00. Appl. 07/29/1998, publ. 04/16/1999; RF patent No. 2611566. DC motor with sliding contacts. IPC H02K 99/00. Appl. 01/12/2015, publ. 02/28/2017; RF patent No. 2667889. Multi-section DC motor with ring sliding contacts. IPC H02K 23/05, 25/00. Appl. 07/31/2017, publ. 09/25/2018]. The sliding connection is achieved by mechanical contact between the brushes and the ring electrode. For a more stable connection, the brushes are spring-loaded. In a multi-channel device [RF Patent No. 9660. Multichannel current collector. IPC H01R 39/00. Appl. 07/29/1998, publ. 04/16/1999] there are several brushes, each of which is in contact with its own ring mounted on a common shaft. Contact is made in a sealed housing. A common disadvantage of such devices is the rapid wear of brushes and contacts, sparking (which generates electromagnetic interference), contamination of the contact surfaces with wear products of brushes and rings. To eliminate these shortcomings, various wear-resistant and soft materials are offered, as well as special designs for the removal of wear products from the contact zone.

Наиболее близким по функциональным и техническим характеристикам является линия связи, предложенная в патенте на полезную модель [Патент РФ №102586. Волоконно-оптическая линия связи для активно-пассивной гидроакустической станции с гибкой протяженной буксируемой антенной. МПК В63В 21/66, G02B 6/00. Заявл. 28.10.2010, публ. 10.03.2011]. Устройство-прототип предназначено для обеспечения связи в ГАС с ГПБА. ГАС состоит из аппаратуры, расположенной на борту носителя, и выпускаемой с помощью УПВ буксируемой аппаратуры. К бортовой аппаратуре относятся модули обработки информации (МО), выполненные на базе цифровой вычислительной техники. Буксируемая аппаратура состоит из соединенной с кабель-буксиром ГПБА с МФ, обеспечивающим формирование массива цифровых данных. Кабель-буксир через токопереход соединен с бортовой аппаратурой ГАС.The closest in terms of functional and technical characteristics is the communication line proposed in the utility model patent [RF Patent No. 102586. Fiber-optic communication line for an active-passive hydroacoustic station with a flexible extended towed antenna. IPC B63B 21/66, G02B 6/00. Appl. October 28, 2010, publ. 03/10/2011]. The prototype device is designed to provide communication in GAS with GPBA. The GAS consists of equipment located on board the carrier and towed equipment produced with the help of the UPV. The on-board equipment includes information processing modules (MO) made on the basis of digital computer technology. The towed equipment consists of a GPBA with an MF connected to the towing cable, which ensures the formation of an array of digital data. The tug cable is connected to the GAS on-board equipment through a current junction.

При постановке/выборке ГПБА с кабель-буксиром (буксируемая часть) сматывается/разматывается с катушки УПВ. Линия связи между бортовой и опускаемой частями ГАС осуществляется с помощью волоконно-оптической линии связи (ВОЛС), включающей вращающийся оптический переход, конструктивно расположенный в УПВ. Преимуществом ВОЛС является возможность передачи цифровых данных с высокой скоростью.When setting / hauling out the GPBA with a tow cable (towed part) is unwound / unwound from the reel UPV. The communication line between the onboard and lowered parts of the GAS is carried out using a fiber-optic communication line (FOCL), including a rotating optical transition, structurally located in the UPV. The advantage of FOCL is the ability to transmit digital data at high speed.

Основным отличительным признаком прототипа от известных технических решений является введение дополнительного световода по всей оптической трассе, т.к. при единственном световоде имеется риск его обрыва при постановке/выборке ГПБА, а также при буксировке, т.е. при использовании ГПБА по основному назначению. Ненадежность оптической линии связи остается и при дублирующем световоде. Кроме того, блок токоперехода с вращающимся оптическим переходом требует герметичности и специальной физико-химической обработки (вакуумирование, очистка и пр.) для реализации передачи информации через вращающийся токопереход в оптическом диапазоне частот.The main distinguishing feature of the prototype from the known technical solutions is the introduction of an additional light guide along the entire optical path, because with a single light guide, there is a risk of its breakage when setting / hauling out the GPBA, as well as when towing, i.e. when using GPBA for its main purpose. The unreliability of the optical communication line remains even with a backup light guide. In addition, the current junction block with a rotating optical junction requires tightness and special physical and chemical processing (vacuum, cleaning, etc.) to implement the transmission of information through a rotating current junction in the optical frequency range.

Основной задачей предлагаемого технического решения является обеспечение связи между буксируемой частью ГАС, опускаемой с борта носителя, и бортовой аппаратурой ГАС без электрического или оптического контакта.The main objective of the proposed technical solution is to provide communication between the towed part of the GAS, lowered from the side of the carrier, and the onboard equipment of the GAS without electrical or optical contact.

К техническим результатам можно отнестиThe technical results are

- отсутствие необходимости герметизации токоперехода;- no need to seal the current junction;

- повышение надежности путем исключения ненадежных элементов конструкции. Для решения поставленной задачи и обеспечения технических результатов в- increasing reliability by eliminating unreliable structural elements. To solve the problem and ensure technical results in

гидроакустическую станцию, состоящую из буксируемой части и бортовой аппаратуры, соединенных токопереходом, причем буксируемая часть содержит последовательно соединенные ГПБА и первый гермоблок, включающий модуль формирования цифровых данных (МФ) и кабель-буксир, токопереход содержит подвижную часть, электрически соединенную с кабель-буксиром, и неподвижную часть, электрически соединенную с модулем обработки цифровых данных (МО), входящим в состав бортовой аппаратуры, также в состав гидроакустической станции включено устройство постановки/выборки (УПВ) ГПБА в виде катушки, на которую при ее вращении наматывается/сматывается кабель-буксир с ГПБА и гермоблоком,hydroacoustic station, consisting of a towed part and on-board equipment connected by a current junction, and the towed part contains a GPBA connected in series and the first HDA, including a digital data generation module (MF) and a tug cable, the current junction contains a movable part electrically connected to the tug cable, and a fixed part, electrically connected to the digital data processing module (MO), which is part of the onboard equipment, the sonar station also includes a setting / fetching device (UPV) of the GPBA in the form of a coil, on which, when it rotates, the tug cable is wound / wound with GPBA and HDA,

дополнительно введены следующие признаки, а именно:additionally introduced the following features, namely:

- в состав буксируемой части введен второй гермоблок, в котором размещен передающий электронный модуль, содержащий генератор несущей частоты (ГНЧ), ФМ-модулятор (ФМ), первый усилитель мощности (УМ1) и второй усилитель мощности (УМ2), при этом первый вход ФМ соединен с выходом МФ, второй вход ФМ соединен с первым выходом ГНЧ, второй выход ГНЧ соединен с входом УМ2, выход ФМ соединен с входом УМ1;- a second HDA is introduced into the towed part, in which a transmitting electronic module is located, containing a carrier frequency generator (CLF), a FM modulator (FM), a first power amplifier (PA1) and a second power amplifier (PA2), while the first FM input connected to the MF output, the second FM input is connected to the first LFO output, the second LFO output is connected to the PA2 input, the FM output is connected to the PA1 input;

- подвижная часть токоперехода выполнена в виде первого излучающего гидроакустического преобразователя (И1) и второго излучающего гидроакустического преобразователя (И2), к входам которых подключены, соответственно, выходы УМ1 и УМ2, причем излучающие преобразователи И1 и И2 размещены соосно с вращающимся валом катушки УПВ и жестко с ним связаны;- the moving part of the current junction is made in the form of the first radiating hydroacoustic transducer (I1) and the second radiating hydroacoustic transducer (I2), to the inputs of which the outputs UM1 and UM2 are connected, respectively, and the radiating transducers I1 and I2 are placed coaxially with the rotating shaft of the UPV coil and rigidly associated with it;

- неподвижная часть токоперехода выполнена в виде первого приемного гидроакустического преобразователя (П1), второго приемного гидроакустического преобразователя (П2), акустического экрана и фазового демодулятора (ФД), причем приемные преобразователи П1, П2 и акустический экран установлены соосно с вращающимся валом катушки УПВ и жестко связаны с неподвижными корпусными конструкциями, акустический экран размещен между парами преобразователей И1-П1, И2-П2, при этом первый вход ФД соединен с выходом П1, второй вход ФД соединен с выходом П2, а выход ФД соединен с входом МО;- the fixed part of the current junction is made in the form of the first receiving hydroacoustic transducer (P1), the second receiving hydroacoustic transducer (P2), an acoustic screen and a phase demodulator (PD), moreover, the receiving transducers P1, P2 and the acoustic screen are installed coaxially with the rotating shaft of the UPV coil and rigidly associated with fixed housing structures, the acoustic screen is placed between the pairs of transducers I1-P1, I2-P2, while the first input of the PD is connected to the output of P1, the second input of the PD is connected to the output of P2, and the output of the PD is connected to the input of MO;

- И1, И2, П1, П2 и акустический экран находятся в водной среде и размещены таким образом, чтобы обеспечить акустическую связь И1 с П1 и И2 с П2;- I1, I2, P1, P2 and the acoustic screen are in the aquatic environment and placed in such a way as to provide acoustic communication between I1 and P1 and I2 with P2;

- связь ГПБА и бортовой аппаратуры осуществляется без электрического контакта по акустическому полю между И1 и П1, И2 и П2.- communication between the GPBA and onboard equipment is carried out without electrical contact along the acoustic field between I1 and P1, I2 and P2.

Бесконтактная связь (отсутствие электрического контакта), которая в предлагаемом техническом решении осуществляется по акустическому полю и исключает необходимость использования ВОЛС, повышает технологичность и надежность соединения. Технологии передачи информации по акустическому каналу являются давно освоенными и реализуется известными методами и устройствами.Non-contact communication (lack of electrical contact), which in the proposed technical solution is carried out along the acoustic field and eliminates the need to use FOCL, increases the manufacturability and reliability of the connection. Technologies for transmitting information over an acoustic channel have long been mastered and are implemented using well-known methods and devices.

Поскольку токопереход ГАС ПЛ находится в воде, предлагаемая конструкция не требует его герметизации, наоборот, в водной среде акустические сигналы распространяются лучше, с большей скоростью и с меньшим поглощением, чем в воздушной среде.Since the GAS PL current junction is located in water, the proposed design does not require its sealing; on the contrary, acoustic signals propagate better in the aquatic environment, at a higher speed and with less absorption than in the air environment.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, на которой представлена обобщенная функциональная схема ГАС с заявленным устройством, и фиг 2, на которой показано устройство и принцип работы акустической части токоперехода.The essence of the invention is illustrated in Fig. 1, which shows a generalized functional diagram of the HAS with the claimed device, and Fig. 2, which shows the device and the principle of operation of the acoustic part of the current junction.

В состав гидроакустической станции входят (фиг. 1) ГПБА с кабель-буксиром 1, первый гермоблок 2 с расположенным в нем модулем формирования цифровых данных (МФ) 3, второй гермоблок 4 с находящимися в нем электронными блоками: фазовым модулятором (ФМ) 5, генератором несущей частоты (ГНЧ) 6 и усилителями мощности (УМ1, УМ2) 7, 8. УМ1 и УМ2 соединены с акустическими излучателями (И1, И2) 9, 10, которые по акустическому полю связаны с акустическими приемниками (П1, П2) 11, 12. Акустические преобразователи И1, П1 и И2, П2 разделены акустическим экраном 13. Приемники П1, П2 соединены с фазовым демодулятором (ФД) 14, который соединен с бортовым модулем обработки (МО) 16. Блоки ФМ 5, ГНЧ 6, УМ17, УМ2 8, И1 9, И2 10, П1 11, П2 12, экран 13 и ФД 14 в целом образуют токопереход 15. УПВ на фиг. 1 не показано.The hydroacoustic station includes (Fig. 1) GPBA with a tow cable 1, the first HDA 2 with a digital data generation module (MF) 3 located in it, the second HDA 4 with electronic units located in it: a phase modulator (PM) 5, carrier frequency generator (LFG) 6 and power amplifiers (UM1, UM2) 7, 8. UM1 and UM2 are connected to acoustic emitters (I1, I2) 9, 10, which are connected by acoustic field with acoustic receivers (P1, P2) 11, 12. Acoustic transducers I1, P1 and I2, P2 are separated by an acoustic screen 13. Receivers P1, P2 are connected to a phase demodulator (PD) 14, which is connected to an onboard processing module (MO) 16. Blocks FM 5, LLF 6, UM17, UM2 8, I1 9, I2 10, P1 11, P2 12, screen 13 and PD 14 as a whole form a current junction 15. The RCD in FIG. 1 is not shown.

На фиг. 2 более подробно представлена акустическая часть токоперехода. ГПБА с кабель-буксиром, который сматывается с катушки 17. На валу 18 катушки закреплены излучатели И1 9 и И2 10. «Щека» 19 катушки 17 является конструктивным элементом, ограничивающим движение наматываемого устройства. На корпусной конструкции 20 жестко закреплены приемник П1 11 и приемник П2 12, а также экран 13. При вращении катушки вместе с нею вращаются И1 и И2, а П1, П2 и экран остаются неподвижными. В качестве акустических преобразователей (П1, П2 - приемники, И1, И2 - излучатели) используются стержневые акустические преобразователи. Пары преобразователей (И1 и П1, И2 и П2) обращены активными поверхностями друг к другу. Конструкции стержневых акустических преобразователей описаны в [Справочник по гидроакустике. Л.: Судостроение, 1988 (главы 6, 7)].In FIG. 2 shows the acoustic part of the current junction in more detail. GPBA with a tug cable, which is unwound from the coil 17. Emitters I1 9 and I2 10 are fixed on the shaft 18 of the coil. The receiver P1 11 and the receiver P2 12, as well as the screen 13, are rigidly fixed on the hull structure 20. When the coil rotates, I1 and I2 rotate with it, while P1, P2 and the screen remain stationary. Rod acoustic transducers are used as acoustic transducers (P1, P2 - receivers, I1, I2 - emitters). Pairs of transducers (I1 and P1, I2 and P2) face each other with their active surfaces. The designs of rod acoustic transducers are described in [Handbook of hydroacoustics. L .: Shipbuilding, 1988 (chapters 6, 7)].

Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.

Сигналы, принятые каналами ГПБА, поступают в модуль формирования МФ 3, где выполняется первичная обработка. В зависимости от схемы построения ГПБА в МФ может осуществляться суммирование, частотное уплотнение, фильтрация и другие функции. Аналоговые сигналы от акустических приемных каналов ГПБА оцифровываются и на выходе МФ образуется массив цифровых данных. Этот массив поступает на первый вход фазового модулятора ФМ 5. Генератор ГНЧ 6 формирует высокочастотный сигнал несущей частоты, например, ƒ=1 МГц. В фазовом модуляторе ФМ 5 фаза каждого периода сигнала несущей частоты ƒ, поступающего на второй вход ФМ 5, принимает значение 0° или 180° в соответствии со знаком элемента цифрового массива, сформированного модулем МФ 3, поступающего на первый вход ФМ 5, т.е. осуществляется фазовая манипуляция несущей частоты ƒ. При ƒ=1 МГц скорость передачи цифровых данных составляет 106 бит/с.The signals received by the GPBA channels enter the MF 3 generation module, where primary processing is performed. Depending on the GPBA construction scheme, summation, frequency multiplexing, filtering and other functions can be performed in the MF. Analogue signals from the acoustic receiving channels of the GPBA are digitized and an array of digital data is formed at the output of the MF. This array is fed to the first input of the FM phase modulator 5. The LFO generator 6 generates a high-frequency carrier signal, for example, ƒ=1 MHz. In the phase modulator FM 5, the phase of each period of the carrier frequency signal ƒ, supplied to the second input of the FM 5, takes the value 0° or 180° in accordance with the sign of the element of the digital array generated by the MF 3 module, supplied to the first input of the FM 5, i.e. . the carrier frequency is phase-shifted ƒ. At ƒ=1 MHz, the digital data rate is 10 6 bit/s.

Этот сигнал подается на вход усилителя мощности УМ1 7 и далее на акустический излучатель И1 9. Одновременно сигнал с ГНЧ, в котором фазовая манипуляция не используется, подается на вход усилителя мощности УМ2 8 и далее на акустический излучатель И2 10. Акустический сигнал, излученный И1, попадает через водную среду на акустический приемник П1 11, а сигнал с И2 - на приемник П2 12. Пары И1-П1 и И2-П2 разделены акустическим экраном 13, чтобы исключить прием сигналов приемником П1 от излучателя И2, а приемником П2 от излучателя И1. В процессе работы излучатели И1, И2 вращаются вместе с катушкой 17 УПВ, а приемники П1, П2 и экран остаются неподвижными. Однако активные поверхности излучателей и приемников остаются обращенными в нужном направлении и на постоянном расстоянии.This signal is fed to the input of the power amplifier UM1 7 and further to the acoustic emitter I1 9. At the same time, the signal from the LFO, in which phase shift keying is not used, is fed to the input of the power amplifier UM2 8 and then to the acoustic emitter I2 10. The acoustic signal emitted by I1, gets through the aquatic environment to the acoustic receiver P1 11, and the signal from I2 - to the receiver P2 12. The pairs I1-P1 and I2-P2 are separated by an acoustic screen 13 to prevent the reception of signals by the receiver P1 from the emitter I2, and by the receiver P2 from the emitter I1. During operation, the emitters I1, I2 rotate together with the coil 17 UPV, and the receivers P1, P2 and the screen remain stationary. However, the active surfaces of the emitters and receivers remain facing in the desired direction and at a constant distance.

Фазоманипулированный сигнал с приемника П1 подается на первый вход фазового демодулятора ФД 14, сигнал несущей с приемника П2 подается на второй вход фазового демодулятора ФД 14. Фазовый демодулятор ФД 14 сравнивает фазы сигналов, поступающих на его входы, в результате чего на выходе ФД 14 формируется цифровой массив, идентичный массиву, сформированному модулем МФ. Этот массив подается в модуль обработки МО 16, где выполняется вторичная и последующая обработка сигнала вплоть до представления оператору.The phase shift keyed signal from the receiver P1 is fed to the first input of the phase demodulator PD 14, the carrier signal from the receiver P2 is fed to the second input of the phase demodulator PD 14. The phase demodulator PD 14 compares the phases of the signals arriving at its inputs, as a result of which a digital signal is formed at the output of the PD 14 an array identical to the array generated by the MF module. This array is fed into the processing module MO 16, where secondary and subsequent processing of the signal is performed up to presentation to the operator.

Представленные в заявляемом устройстве введенные блоки выполняются по известным техническим решениям. Фазовый модулятор (ФМ), генератор несущей частоты (ГНЧ), усилители мощности (УМ1, УМ2), фазовый детектор (ФД) являются типовыми радиотехническими устройствами; устройство и параметры акустических излучателей (И1, И2), акустических приемников (П1, П2) представлены в Справочнике [Справочник по гидроакустике. Л.: Судостроение, 1988 (главы 6, 7)].Presented in the claimed device, the introduced blocks are performed according to well-known technical solutions. Phase modulator (FM), carrier frequency generator (LFG), power amplifiers (UM1, UM2), phase detector (PD) are typical radio engineering devices; device and parameters of acoustic emitters (I1, I2), acoustic receivers (P1, P2) are presented in the Handbook [Handbook of hydroacoustics. L .: Shipbuilding, 1988 (chapters 6, 7)].

Заявляемое устройство, по сравнению с прототипом, состоит из известных блоков и модулей, токопереход не требует герметизации и, кроме того, обеспечивает связь буксируемой части ГАС и бортовой аппаратуры без электрического контакта.The claimed device, in comparison with the prototype, consists of known blocks and modules, the current junction does not require sealing and, in addition, provides communication between the towed part of the HAS and on-board equipment without electrical contact.

Предлагаемое устройство может быть использовано в ГАС ПЛ, использующих ГПБА, а приведенная в изобретении конструкция токоперехода может быть применена в гидрофизических станциях донного типа, в которых имеются выпускаемые на кабеле буи для передачи/приема информации по радиотехническому каналу.The proposed device can be used in HAS submarines using GPBA, and the design of the current junction given in the invention can be used in hydrophysical stations of the bottom type, in which there are buoys produced on a cable for transmitting / receiving information via a radio channel.

Claims (1)

Гидроакустическая станция подводной лодки с гибкой протяженной буксируемой антенной (ГПБА), содержащая буксируемую часть и бортовую аппаратуру, соединенные токопереходом, при этом буксируемая часть содержит последовательно соединенные ГПБА, первый гермоблок, включающий модуль формирования цифровых данных (МФ), и кабель-буксир, токопереход содержит подвижную часть, электрически соединенную с кабель-буксиром, и неподвижную часть, электрически соединенную с модулем обработки цифровых данных (МО), входящим в состав бортовой аппаратуры, также в состав гидроакустической станции входит устройство постановки/выборки (УПВ) ГПБА в виде катушки, на которую при ее вращении наматывается/сматывается кабель-буксир с ГПБА и гермоблоком, отличающаяся тем, что в состав буксируемой части введен второй гермоблок, в котором размещен передающий электронный модуль, содержащий генератор несущей частоты (ГНЧ), ФМ-модулятор (ФМ), первый усилитель мощности (УМ1) и второй усилитель мощности (УМ2), при этом первый вход ФМ соединен с выходом МФ, второй вход ФМ соединен с первым выходом ГНЧ, второй выход ГНЧ соединен с входом УМ2, выход ФМ соединен с входом УМ1; подвижная часть токоперехода выполнена в виде первого излучающего гидроакустического преобразователя (И1) и второго излучающего гидроакустического преобразователя (И2), к входам которых подключены соответственно выходы УМ1 и УМ2, причем излучающие преобразователи И1 и И2 размещены соосно с вращающимся валом катушки УПВ и жестко с ним связаны, а неподвижная часть токоперехода выполнена в виде первого приемного гидроакустического преобразователя (П1), второго приемного гидроакустического преобразователя (П2), акустического экрана и фазового демодулятора (ФД), причем приемные преобразователи П1, П2 и акустический экран установлены соосно с вращающимся валом катушки УПВ и жестко связаны с неподвижными корпусными конструкциями, акустический экран размещен между парами преобразователей И1-П1, И2-П2, при этом первый вход ФД соединен с выходом П1, второй вход ФД соединен с выходом П2, а выход ФД соединен с входом МО, причем И1, И2, П1, П2 и акустический экран находятся в водной среде и размещены таким образом, что И1 обращен активной поверхностью к активной поверхности П1, И2 обращен активной поверхностью к активной поверхности П2; связь ГПБА и бортовой аппаратуры осуществляется без электрического контакта по акустическому полю между И1 и П1, И2 и П2.Hydroacoustic station of a submarine with a flexible extended towed antenna (GPBA), containing a towed part and on-board equipment connected by a current junction, while the towed part contains GPBA connected in series, the first HDA, including a digital data generation module (MF), and a tug cable, a current junction contains a movable part electrically connected to the towing cable, and a fixed part electrically connected to the digital data processing module (MO), which is part of the onboard equipment; on which, during its rotation, a tug cable with a GPBA and a HDA is wound/reeled, characterized in that a second HDA is introduced into the towed part, which houses a transmitting electronic module containing a carrier frequency generator (CLF), an FM modulator (FM), the first power amplifier (PA1) and the second power amplifier (PA2), while the first the FM input is connected to the MF output, the second FM input is connected to the first LFO output, the second LFO output is connected to the PA2 input, the FM output is connected to the PA1 input; the moving part of the current junction is made in the form of the first radiating hydroacoustic transducer (I1) and the second radiating hydroacoustic transducer (I2), to the inputs of which the outputs of UM1 and UM2 are connected, respectively, and the radiating transducers I1 and I2 are placed coaxially with the rotating shaft of the UPV coil and are rigidly connected to it , and the fixed part of the current junction is made in the form of the first receiving hydroacoustic transducer (P1), the second receiving hydroacoustic transducer (P2), an acoustic screen and a phase demodulator (PD), moreover, the receiving transducers P1, P2 and the acoustic screen are installed coaxially with the rotating shaft of the UPV coil and rigidly connected to the fixed hull structures, the acoustic screen is placed between the pairs of transducers I1-P1, I2-P2, while the first input of the PD is connected to the output of P1, the second input of the PD is connected to the output of P2, and the output of the PD is connected to the input of the MO, and I1, I2, P1, P2 and the acoustic screen are in the aquatic environment and placed ny in such a way that I1 is turned by the active surface to the active surface P1, I2 is turned by the active surface to the active surface P2; the connection of the GPBA and the onboard equipment is carried out without electrical contact along the acoustic field between I1 and P1, I2 and P2.
RU2021119557A 2021-07-02 Hydroacoustic station of a submarine with a towed sonar array RU2776960C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2776960C1 true RU2776960C1 (en) 2022-07-29

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU67288U1 (en) * 2007-05-02 2007-10-10 ОАО "Концерн "Океанприбор" TOWABLE UNDERWATER UNIT
RU78953U1 (en) * 2008-06-16 2008-12-10 ОАО "Концерн "Океанприбор" HYDROACOUSTIC STATION WITH FLEXIBLE EXTENDED TOWABLE ANTENNA FOR A HYDROACOUSTIC SUBMARINE COMPLEX
RU122362U1 (en) * 2012-06-25 2012-11-27 ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Концерн Океанприбор" ARRANGEMENT AND SELECTION DEVICE FOR FLEXIBLE LONG TOWED ANTENNA
RU132418U1 (en) * 2013-05-14 2013-09-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" TOWABLE PART OF HYDROACOUSTIC STATION OF A SURFACE SHIP
RU2497710C1 (en) * 2012-06-25 2013-11-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" Device and method of placing and clearing flexible long towed antenna
RU2502085C1 (en) * 2012-04-06 2013-12-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" Hydroacoustic station for surface ship
RU188413U1 (en) * 2018-03-29 2019-04-11 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" TOWED PART OF ACTIVE AND PASSIVE HYDROACOUSTIC STATION

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU67288U1 (en) * 2007-05-02 2007-10-10 ОАО "Концерн "Океанприбор" TOWABLE UNDERWATER UNIT
RU78953U1 (en) * 2008-06-16 2008-12-10 ОАО "Концерн "Океанприбор" HYDROACOUSTIC STATION WITH FLEXIBLE EXTENDED TOWABLE ANTENNA FOR A HYDROACOUSTIC SUBMARINE COMPLEX
RU2502085C1 (en) * 2012-04-06 2013-12-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" Hydroacoustic station for surface ship
RU122362U1 (en) * 2012-06-25 2012-11-27 ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Концерн Океанприбор" ARRANGEMENT AND SELECTION DEVICE FOR FLEXIBLE LONG TOWED ANTENNA
RU2497710C1 (en) * 2012-06-25 2013-11-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" Device and method of placing and clearing flexible long towed antenna
RU132418U1 (en) * 2013-05-14 2013-09-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" TOWABLE PART OF HYDROACOUSTIC STATION OF A SURFACE SHIP
RU188413U1 (en) * 2018-03-29 2019-04-11 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" TOWED PART OF ACTIVE AND PASSIVE HYDROACOUSTIC STATION

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7518952B1 (en) Sonar sensor array signal distribution system and method
JPH02262728A (en) Communication system for data transmission between transmission and reception platforms
RU2667674C1 (en) Modular autonomous uninhabited underwater vehicle
RU2733085C1 (en) Method of communication of underwater vehicle with aircraft
RU2776960C1 (en) Hydroacoustic station of a submarine with a towed sonar array
CN108540237B (en) Band gap modulation for underwater communication and energy harvesting
CN115396043A (en) Flexible cross-water-air medium communication system without device alignment
Yoshida et al. Study on land-to-underwater communication
CA2650525A1 (en) Method for optimizing the power supply for a towed linear transmit antenna for transmitting in omnidirectional mode
CN211856889U (en) Active and passive sonar towed line array device
Momma et al. Underwater communication by electric current
US3116471A (en) Radio sonobuoy system
EP3514989A1 (en) Underwater radio communication system, transmission unit, receiving unit, and underwater radio communication method
KR102167652B1 (en) Underwater environmental monitoring system
Singh Submarine Communications.
CA3127949C (en) Method and apparatus for communications within a toroidal optical slip ring
CN212586553U (en) Frogman detection system
US11062821B1 (en) Intermediate node to power submarine cable system
GB696809A (en) Improvements in object-locating systems
CN212721728U (en) Orthogonal frequency division multiplexing-based high-frequency response optical fiber hydrophone array detection system
RU2361364C2 (en) Method of two-way communication with underwater object
Benson et al. High data rates in the high frequency acoustic channel
RU117724U1 (en) SUBMARINE ANTENNA FEDERATION SYSTEM
CN114900220A (en) Cross-medium communication method, device and system
CN110412994A (en) A kind of miniature underwater robot delivery hydrophone autonomous formation system and control method