[发明专利]一种低干扰高稳定性水下声场探测潜标

说明书

本发明公开了一种低干扰高稳定性水下声场探测潜标，属于水下声场探测技术领域。该探测潜标包括潜标平台和锚泊系统，潜标平台与锚泊系统之间为横向柔性系留，锚泊系统用于将潜标平台稳定系留在水中某一特定深度，潜标平台采用零浮力配置和分体式布局，在水中呈漂浮状态。本发明的潜标采用总体横向柔性系留方式，通过合理的质浮心距配置，可有效降低在甚低频段潜标平台摇晃与振动对探测系统的影响。

技术领域

本发明涉及一种探测潜标，具体涉及一种能够抗风浪干扰的声场探测潜标，属于水下声场探测技术领域。

背景技术

针对海洋环境安全保障对远距离水下目标实时监视的需求，迫切需要研究基于矢量水听器和高阶声场传感器的被动水声节点一体化设计与联合探测方法，以突破水下锚系平台自噪声抑制、矢量水听器空间指向性处理与声强流处理、高阶声场传感器超增益波束处理以及甚低频线谱相干累积检测等关键技术，研制矢量水听器与高阶声场传感器一体化水下探测试验系统，将单节点对水下目标探测距离提高到5km。

矢量水听器三分量进行矢量声强流处理后，具有抗各向听性噪声干扰的特征，它不需要大的孔径尺寸就可以获得低频空间增益，功耗也比较低。但是对于同频相干干扰难以分辨。高阶声场传感器优点是具有较高的空间分辨率，可以从空间分辨多目标或者干扰，但是其在工程应用中存在功耗较高等不足之处。

目前搭载矢量水听器等水声设备的潜标大都采用竖直锚泊的形式，洋流对系留缆绳产生的扰动必然会传递给水声设备，因此会对水声设备的工作产生干扰，影响矢量声强流处理的准确性。此外，竖直锚泊的潜标还具有稳定性不高的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种低干扰高稳定性水下声场探测潜标，潜标采用总体横向柔性系留方式，通过合理的质浮心距配置，可有效降低在甚低频段潜标平台摇晃与振动对探测系统的影响。

一种低干扰高稳定性水下声场探测潜标，该探测潜标包括潜标平台和锚泊系统，所述潜标平台与锚泊系统之间为横向柔性系留，锚泊系统用于将潜标平台稳定系留在水中某一特定深度，所述潜标平台采用零浮力配置和分体式布局，在水中呈漂浮状态。

进一步地，所述潜标平台包括主浮体、两个电子耐压舱、环形安装架组和连接杆；为保证合适的垂向质浮心距，两个电子耐压舱对称布置于主浮体下方，两个电子耐压舱通过连接杆和螺钉组合实现总体刚性连接；所述环形安装架组搭载安装于两个电子耐压舱的下方，所述环形安装架组上安装探测设备，探测设备的信号输给电子耐压舱内相应电路模块；所述主浮体为潜标平台提供正浮力。

进一步地，所述主浮体采用分段式金属骨架结构和流体外形，包括前段、中段和尾段；前段采用椭体外形，内部填充固体浮力材料；中段采用柱体外形，内部为水声测量设备提供安装接口，后段采用锥体外形并安装稳定翼，内部填充固体浮力材料；主浮体前段头部设有系留接口，中段上部设有吊装接口。

进一步地，所述锚泊系统包括重力锚、释放装置、浮球、垂向系留缆绳和横向系留缆绳；垂向系留缆绳和横向系留缆绳的一个端点连接，横向系留缆绳的另一端点与潜标平台的主浮体连接；垂向系留缆绳将重力锚、释放装置和浮球沿垂向串联起来；横向系留缆绳采用正浮力化纤绳，间隔布置负浮力重块，呈波浪形式，这种形式可降低系留缆绳受力对潜标平台的振动影响与噪声干扰，也可避免在有海流情况下横向系留缆绳与垂向系留缆绳的缠绕。

有益效果：

1、本发明的潜标抗干扰性强，潜标平台水下零浮力配置，采用横向柔性系留方式，在正浮力横向系留缆绳中间增加负浮力配重，使横向缆绳呈“W”形式的波浪形，潜标平台呈漂浮状态，可降低系留缆绳受力对潜标平台的振动影响与噪声干扰；同时，探测设备如水听器的安装均采用了多级阻尼减振措施，可进一步降低潜标平台在海流中不稳定对探测设备的甚低频干扰。