|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
 | Шумопеленгатор |
 | |
Анимация
Описание
Принцип действия шумопеленгатора (ШП) основан на определении места нахождения подводного объекта путем исследования пространственной структуры волнового поля, создаваемого объектом (пассивная гидролокация). При этом могут быть использованы различные методы пеленгования:
а) максимальный, когда остронаправленную гидроакустическую антенну располагают так, чтобы принятый сигнал был максимальным;
б) нулевой, где используют две антенны, диаграммы направленности которых сдвинуты друг относительно друга так, чтобы суммарная диаграмма имела глубокий минимум, направление на источник звука получают по минимуму сигнала от него;
в) фазовый, в котором определяют разность фаз между сигналами, принятыми двумя разнесенными в пространстве антеннами;
г) корреляционный - разновидность фазового, в нем по измерению взаимной корреляции определяют относительный временной сдвиг прихода сигнала на два разнесенных приемника.
Как правило, используют комбинацию нескольких методов. Азимутальное направление на объект соответствует измеренному, а для определения истинного направления по вертикали следует вводить поправку на рефракцию (рис. 1).
Принцип работы шумопеленгатора
Рис. 1
Примечание:
ход лучей соответствует типичным условиям полярных районов.
Расстояние до объекта и траекторию его перемещения можно определить, измеряя направление на него из нескольких точек пространства.
Работают ШП в области звуковых, ультразвуковых и инфразвуковых частот. Существуют устройства, сопрягаемые с ШП, с помощью которых посредством анализа спектра принимаемого акустического сигнала производится классификация шумящих объектов (подводная лодка, надводный корабль, торпеда и т.п.). Точность пеленгования целей ШП может достигать долей градуса, а дальность действия - десятков км.
ШП подразделяются на стационарные, которые устанавливаются на дне океана (моря) на специальных опорных конструкциях или неподвижных (на якоре) буях, и подвижные - на подводных лодках, на некоторых типах надводных кораблей, в контейнерах, опускаемых в воду с вертолёта, на свободно плавающих (дрейфующих) буях.
Ключевые слова
Области техники и экономики
Приборы для измерения акустических величин и характеристик
Электроакустическая, ультразвуковая и инфразвуковая техника
Используемые естественнонаучные эффекты
Разделы естественных наук используемых естественнонаучных эффектов
| 1 |  | Электрическая поляризация вещества |
| 1 |  | Твердые тела |
Применение эффекта
Шумопеленгаторы применяются главным образом в гидролокации для обнаружения источника звука или шума и определения направления (пеленга) на него. В наиболее эффективных системах ШП стационарного типа приемником звука являются акустические антенны, состоящие из нескольких (до сотен штук) гидрофонов, обладающих нужной диаграммой направленности. Данные от этих антенн по кабельным линиям передаются на береговые станции для обработки.
Пассивные системы гидролокации также используются в гидроакустических радиобуях, которые, как правило, сбрасывают с самолетов-разведчиков.С помощью приемной аппаратуры, находящейся на этих самолетах, можно быстро оценить гидроакустическую обстановку в данном районе. Определение направления на шумящий объект пассивным методом используется и в самонаводящихся торпедах.
Реализации эффекта
ШП состоит из гидроакустической антенны, компенсатора, фильтра, усилителя и индикатора (рис. 2).
Блок-схема шумопеленгатора
Рис. 2
Обозначения:
1 - гидроакустическая антенна;
2 - фильтр;
3 - усилитель;
4 - блок слухового контроля;
5- электронно-лучевой индикатор;
6 - регистратор;
7 - поворотное устройство (компенсатор);
8 - обтекатель;
9 - днище корабля.
Компенсатор служит для поворота оси диаграммы направленности антенны на шумящий объект и определения её направления. При использовании вращающейся антенны компенсатор обычно отсутствует. Фильтр ШП пропускает определенную полосу звуковых частот. Выделение низких частот способствует увеличению дальности действия ШП, а высоких - улучшению отношений сигнал/помеха и повышению точности пеленгования. Усилитель увеличивает амплитуду принимаемых сигналов до нужного для индикации уровня. Индикатором может быть телефон, динамик, электронно-лучевой прибор.
Сигнал с антенны прослушивается наблюдателем. Направление на источник определяется по максимуму интенсивности принимаемого звука при вращении характеристики, направленности антенны, осуществляемом посредством механического вращения антенны или при помощи фазокомпенсирующих устройств, вводимых в цепь отдельных гидрофонов.
Качество шумопеленгатора характеризуется дальностью его действия, т. е. максимальным расстоянием до источника определенной силы, при котором шумопеленгатор еще может его обнаружить. Дальность действия зависит от потерь энергии сигнала при его распространении и от уровня окружающих помех - шумов моря или корабля, на котором установлен шумопеленгатор. Вредное влияние помех может быть уменьшено сужением характеристики направленности акустической антенны и введением временного усреднения в электронную часть шумопеленгатора.
Литература
1. Хортон Дж.У. Основы гидролокации. - Л., 1961.
2. Тюрин А.М., Сташкевич А.П., Таранов Э.С. Основы гидроакустики. - Л., 1966.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |