подводное развертывающее устройство
Классы МПК: | H01Q1/04 устройства для использования антенн под землей или под водой H04R1/44 специальные приспособления для использования под водой, например для гидрофонов |
Автор(ы): | Аббясов Зинюр, Власов Ю.Н., Маслов В.К., Сильвестров С.В., Толстоухов А.Д., Цыганков С.Г. |
Патентообладатель(и): | Государственное предприятие "Всероссийский научно- исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-12-06 публикация патента:
20.10.2003 |
Изобретение относится к обнаружению подводных объектов с помощью средств, альтернативных гидроакустическим. Технический результат заключается в расширении области применения на случай "бесшумных" объектов, у которых уровень шумоизлучения равен или ниже уровня морских шумов. Сущность изобретения заключается в том, что волоконно-оптические преобразователи пульсаций температуры располагают в слое скачка скорости звука морской среды. Преобразователи могут чувствовать волну давления и появление спутного следа от подводного объекта при прохождении последнего над волоконно-оптическими преобразователями. 4 з.п.ф-лы, 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Формула изобретения
1. Подводное развертывающее устройство, содержащее полый складной растягивающийся элемент, на котором закреплены гидрофизические преобразователи, и аккумулятор давления, подключенный к полому складному растягивающемуся элементу, отличающееся тем, что дополнительно содержит волоконно-оптический преобразователь вертикального градиента средней температуры, выполненный в виде двух разнесенных по вертикали волоконных катушек, оптически согласованных с когерентным источником света и фотоприемником в интерферометр Цендера-Маха, причем выход фотоприемника подключен через последовательно соединенные усилитель, фильтр низких частот, нуль-индикатор и электрический преобразователь к управляемому входу аккумулятора давления, выполненному преимущественно в виде пневмоаккумулятора, при этом гидрофизические преобразователи выполнены в виде волоконно-оптических преобразователей пульсаций температуры, подключенных выходами через соответствующие последовательно соединенные усилители и фильтры высоких частот к компьютеру и расположенных в горизонтальной плоскости симметрично относительно двух волоконных катушек преобразователя вертикального градиента средней температуры. 2. Подводное развертывающее устройство по п.1, отличающееся тем, что две разнесенные по вертикали волоконные катушки преобразователя вертикального градиента средней температуры выполнены с возможностью изменения расстояния между этими катушками. 3. Подводное развертывающее устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый из волоконно-оптических преобразователей пульсаций температуры выполнен в виде двух волоконных катушек, оптически согласованных с отдельными когерентными источниками света и фотоприемниками в интерферометры Цендера-Маха. 4. Подводное развертывающее устройство по п.3, отличающееся тем, что обе из волоконных катушек интерферометров Цендера-Маха располагают в морской среде. 5. Подводное развертывающее устройство по п.3, отличающееся тем, что одну из волоконных катушек интерферометров Цендера-Маха располагают в морской среде, а другую - вне морской среды.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к способам обнаружения подводных объектов с помощью средств, альтернативных гидроакустическим. Известно подводное развертывающее устройство аналогичного назначения, содержащее полый складной растягивающий элемент, на котором закреплены гидрофизические преобразователи, и аккумулятор давления, подключенный к полому складному растягивающемуся элементу [1]. Данное подводное устройство принято за прототип. Прототип представляет собой автоматическое развертывающее устройство для гидроакустической антенны, использующее энергию самого натурного водоема для развертывания антенны на заданной глубине. То есть аккумулятором давления в прототипе служит сам натурный водоем. Недостатком прототипа является ограниченность его применения случаями, когда уровень шумоизлучения подводного объекта превышает уровень морских шумов. Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является расширение области применения известного устройства на случай "бесшумных" объектов (у которых уровень шумоизлучения равен или ниже уровня морских шумов). Данный технический результат достигают за счет того, что известное развертывающее устройство, содержащее полый складной растягивающий элемент, на котором закреплены гидрофизические преобразователи, и аккумулятор давления, подключенный к полому складному растягивающемуся элементу, дополнительно содержит волоконно-оптический преобразователь вертикального градиента средней температуры, выполненный в виде двух разнесенных по вертикали волоконных катушек, оптически согласованных с когерентным источником света и фотоприемником в интерферометр Цендера-Маха, причем выход фотоприемника подключен через последовательно соединенные усилитель, фильтр низких частот, нуль индикатор и электрический преобразователь с управляемым входом аккумулятора давления, выполненного преимущественно в виде пневмоаккумулятора, при этом гидрофизические преобразователи выполнены в виде волоконно-оптических преобразователей пульсаций температуры, подключенных выходами через соответствующие последовательно соединенные усилители и фильтры высоких частот к компьютеру и расположены в горизонтальной плоскости симметрично относительно двух волоконных катушек преобразователя вертикального градиента средней температуры. При этом две разнесенные по вертикали волоконные катушки преобразователя вертикального градиента средней температуры выполнены с возможностью изменения расстояния между катушками. А каждый из волоконно-оптических преобразователей пульсаций температуры выполнен в виде двух волоконных катушек, оптически согласованных с отдельным когерентным источником света и фотоприемником в интерферометре Цендера-Маха. Причем в одном варианте обе из волоконных катушек всех интерферометров Цендера-Маха располагают в морской среде, а в другом варианте одну из волоконных катушек интерферометров Цендера-Маха располагают в исследуемой среде, а другую - вне исследуемой среды. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема развертывающего устройства; на фиг.2 - оптико-электронная схема волоконно-оптического преобразователя вертикального градиента средней температуры натурного водоема; на фиг.3 - оптико-электронная схема одного из волоконно-оптических преобразователей пульсаций температуры, закрепленных на развертывающем устройстве, на фиг.4 - общая схема, поясняющая работу устройства (слева), и ход средней температуры Т по глубине z в натурном водоеме (справа). Развертывающее устройство (фиг.1) выполнено в виде полого складного растягивающегося элемента 1, на котором закреплены гидрофизические преобразователи в виде волоконно-оптических преобразователей 2 пульсаций температуры, и пневмоаккумулятора 3 с электрически управляемым запорным вентилем 4 и пневматически связанным со складным растягивающимся элементом 1, который прикреплен ортогонально к кабель-тросу 5. На кабель-тросе 5 симметрично относительно плоскости расположения растягивающегося элемента 1 (когда последний находится в развернутом состоянии) закреплены две разнесенные по вертикали волоконные катушки 6, 7, оптически согласованные с когерентным источником 8 (фиг.2) и фотоприемником 9 в интерферометр Цендера-Маха. При этом выход фотоприемника 9 подключен через последовательно соединенные усилители 10, фильтр 11 низких частот (или интегратор), нуль-индикатор 12 и электрический преобразователь 13 к входу пневмоаккумулятора 3. Для случая, представленного на фиг.1, управляющим входом пневмоаккумулятора 3 является электрический вход запорного вентиля 4. Элементы 6...13 образуют волоконно-оптический преобразователь вертикального градиента![подводное развертывающее устройство, патент № 2214656](/images/patents/254/2214656/2214656-2t.gif)
![подводное развертывающее устройство, патент № 2214656](/images/patents/254/2214010/916.gif)
![подводное развертывающее устройство, патент № 2214656](/images/patents/254/2214010/916.gif)
1. Патент 2092940 РФ, кл. H 01 Q 1/34, 1997 - прототип.
Класс H01Q1/04 устройства для использования антенн под землей или под водой
Класс H04R1/44 специальные приспособления для использования под водой, например для гидрофонов