[发明专利]一种双鳍阵声纳设备

说明书

技术领域

本发明属于声纳装备领域，特别涉及一种用于小型化水下活动平台的单鳍阵 声纳设备。

背景技术

小型化水下活动平台主要包括水下无人航行器和水下拖曳探测平台。其中， 水下无人航行器(UUV，Underwater Unmanned Vehicle)由于自身具有灵活的机动 性、良好的隐蔽性和较大的续航力等技术特点，使其在现代海洋作战体系中具有 相当重要的地位。UUV被称为海军的“力量倍增器”，被广泛应用于现代海战中， 特别在远程目标探测方面具有隐蔽、机动等明显的优势，但是UUV相较于舰艇， 其尺寸较小空间有限，因此如何在UUV上安装探测声纳一直是UUV远程探测亟 待解决的问题。目前，UUV所配的声纳主要以安装在舷下侧的成像声纳和导航声 纳、安装在艏部的前视声纳为主，真正用于探测的UUV声纳设备并不多见。近年 来，文献中可见的被动探测声纳类型有两种，一种是SACLANTCEN和MIT合作 在Odyssey UUV安装的前鼻阵，全阵共8个阵元间隔10cm工作频段在8-16kHz。 该系统最初被用于进行成像扫雷，近年来被用于进行主被动目标探测试验。另一 种是2008年美国NURC为了适应反潜网络战的需要，将SLITA拖曳阵(31mm 外径)安装在Ocean Explorer AUV上，试验UUV拖曳阵性能。但是，这两型声 纳均有明显的缺点，因为不论是前鼻阵还是拖曳阵，都会严重影响UUV的流体性 能、机动性和速度，另外由于均采用拆卸外挂式安装方式，工作复杂度大，不利 于UUV的释放和回收。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用仿鱼鳍设计的水下无人航行器用探测声纳装 备，通过双背鳍式布阵、鱼骨状支架、共形导流设计，提高被动探测声纳在水下 无人航行器上的适装性，减少了阵列对水下无人航行器的流体性能、机动性和速 度的影响，安装方便且易于水下无人航行器的释放与回收，以及加装其它载荷； 同时，利用双线列阵结构克服了单线列阵的左右舷模糊问题，使水下无人航行器 无需机动便能判断目标的左右舷。

为实现上述发明目的，本发明提供的水下无人航行器用双背鳍阵声纳系统包 括双背鳍式水听器阵列1、双阵列支架2与固定器3、共形导流罩4、水密接口器 5以及信号处理机6，整个系统构成如图1所示。所述双背鳍式水听器阵列分为左 右两个单线列阵，且每个单线列阵由半波长、等间距的圆柱或者(半)球形水听 器7组成，并沿水下无人航行器中轴线左右对称、且按四分之一波长阵间距排列， 并固定于双阵列支架上而成，其中阵列总长、水听器阵元数以及双线列阵间距， 由水下无人航行器的长度和阵列工作频率决定。

上述技术方案中，所述双阵列支架与固定器位于双背鳍式水听器阵列与水下 无人航行器之间，其中阵列支架为左右对称的双鱼骨形结构，主骨架分为左阵列 支架8和右阵列支架9，分别固定两组水听器阵列，即左阵10和右阵11，且左右 两支主骨架之间由横向实心栅栏12连接；骨刺状末端通过固定器与水下无人航行 器相连，另外主骨架中空，阵列线缆13从中导出。固定器为凹槽结构，并且固定 器两端的槽片中间开有圆孔，与水下无人航行器外壳上相配套的凸块14契合，通 过横穿螺栓15并配套螺母16进行固定。

上述技术方案中，所述共形导流罩，按照鱼鳍线型设计，并两侧开有椭圆状 槽孔进行导流。共形导流罩利用两侧圆形小孔内穿螺栓17固定于水下无人航行器 外壳上的凸块上。

上述技术方案中，所述水密接口器，由多芯接插件18、双层水密O圈19以 及外部套头20组成，通过安装在水下无人航行器前端或者后端的与水密接口器相 匹配的水密接插件连接，完成双背鳍式水听器阵列所采集的模拟数据传输进入水 下无人航行器内部的工作。为了维护方便，一般左右两条线列阵各用一个水密接 口器。