ایستگاه هیدروآکوستیک با اندازه کوچک. ایستگاه‌های هیدروآکوستیک با آنتن‌های انعطاف‌پذیر بکسل شده نیروی دریایی ایالات متحده. ببینید "ایستگاه هیدروآکوستیک" در سایر لغت نامه ها چیست

ایستگاه اسنووا در تاریکی فرو رفته است. نه در ساختمان ایستگاه، نه در خانه های ایستگاه - نه یک چراغ. من که ساده لوح بودم، نقشه را مطالعه کردم، فکر کردم از خیابان ووکزلنایا تا خیابان گاگارین بیرون بروم، و سپس چیزی به مرکز ببرم، تاکسی بگیرم، اگر چیزی باشد. بله همین الان در این تاریکی کامل چیزهای زیادی وجود دارد

1. برد تشخیص یک زیردریایی با جابجایی متوسط ​​در سرعت جستجوی 20 گره دریایی و در شرایط هیدروآکوستیک غیر محدود تا 25 - 40 کیلومتر است.

2. خطاهای میانه در تعیین مختصات:

از نظر زاویه سمت - حداکثر 0.5 درجه؛

با فاصله - بیش از 0.8٪ از مقدار مقیاس.

3. ایستگاه یک نمای افقی از فضای آب در زوایای سمت از 0 تا 150 درجه به سمت راست و چپ ارائه می دهد. مشاهده همزمان در صفحه عمودی به دلیل مشخصه جهت بودن در این صفحه (4 درجه) است؛ برای گسترش زاویه دید در صفحه عمودی، می توان آنتن آکوستیک را تا 60 درجه به پایین و تا 10 درجه کج کرد.

4. اندازه منطقه مرده در فاصله 1.5 – 2 کیلومتری.

الف) در حالت تشخیص - حدود 4 درجه هنگام ارسال و دریافت در سطوح افقی و عمودی.

ب) در حالت پشتیبانی:

در فرکانس f 1 - حدود 4 درجه؛

در فرکانس f 2 - حدود 6 درجه هنگام انتشار و دریافت در سطوح افقی و عمودی.

6. توان الکتریکی عرضه شده به آنتن آکوستیک حداقل 200 کیلو ولت آمپر می باشد.

7. دستگاه های ایستگاه برای عملکرد عادی تحت شرایط زیر طراحی شده اند:

دمای محیط از 0 تا +45 درجه؛

نورد با دامنه 10 درجه و پریود 8 ثانیه، پیتینگ با دامنه 5 درجه و دوره 5 ثانیه.

ترکیب ایستگاه.این ایستگاه شامل ابزار و وسایل اصلی زیر است:

آنتن آکوستیک با دستگاه چرخشی شیب دار (دستگاه 1) که یک آینه تخت به ابعاد 4 متر در 4 متر است که مبدل های پیزوسرامیکی استوانه ای روی آن نصب شده است (18 عمودی، هر کدام 8 مبدل).

دستگاه ژنراتور (دستگاه های 2، 2A، 22)؛

پانل کنترل و نظارت (دستگاه 4)، که در آن واحدهای نمایش، کنترل و کنترل ایستگاه متمرکز شده است.

مدارهای پیش تقویت کننده و تاخیر (دستگاه 8)؛

سوئیچ های انتقال / دریافت (13 دستگاه)؛

دستگاه جبران اثر داپلر (دستگاه 17);

یکسو کننده ها (دستگاه های 20، 20A)؛

پانل های قدرت (دستگاه های 21، 21A)؛

دستگاه نظارت بر مسیر تشعشع (دستگاه 24A)؛

سازنده مسیر پرتو آکوستیک (دستگاه 25).

2. روابط خارجی سیستم اتوماسیون دولتی و کار بر اساس نمودار ساختاری.

روابط خارجیبرای اطمینان از ردیابی طولانی مدت زیردریایی، ایستگاه به ابزارها و سیستم های کشتی زیر متصل می شود: لگ، قطب نما، سیستم تثبیت مرکزی، ایستگاه MG-325، سیستم اسپروت، MVU-200 و 201.

اصل عملیات.بیایید اصل عملکرد ایستگاه را با توجه به بلوک دیاگرام ارائه شده در شکل 1 در نظر بگیریم.

این ایستگاه دارای حالت های عملیاتی زیر است:

تشخیص، که در آن اهداف با افزایش 30 درجه در بخش مشاهده ± 150 درجه با تحویل تعیین هدف به مسیر ردیابی جستجو می شوند.

تشخیص - ردیابی، که به هنگام ردیابی یک هدف در امتداد زاویه سمت روی نشانگر مسیر ردیابی IE2، اجازه می دهد تا به طور همزمان بخش 30 درجه را در نشانگر تشخیص IE1 مشاهده کنید.

ردیابی، که در آن مختصات دقیق هدف تولید می شود - زاویه و فاصله.

گوش دادن به نویز هدف در یک باند فرکانس وسیع.

در حالت تشخیص، انرژی صوتی تقریباً به طور همزمان در بخش 30 درجه ساطع می شود. در این حالت (در حین انتشار)، 9 مشخصه جهت، هر کدام 4 درجه تشکیل می شود؛ در حین دریافت، بخش مشخص شده توسط هشت ویژگی جهت پوشش داده می شود. آنتن آکوستیک با استفاده از یک سوئیچ گیرنده و فرستنده به تجهیزات مسیرهای تابش و دریافت متصل می شود.

در مسیر دریافت، هر یک از 18 باند آنتن آکوستیک از طریق یک سوئیچ گیرنده به پیش تقویت کننده خود متصل می شود. خروجی های پیش تقویت کننده ها به دستگاه های مسیر گیرنده متصل می شوند و عملکرد ایستگاه را در حالت های تشخیص، ردیابی و گوش دادن تضمین می کنند.

پس از شناسایی یک هدف، تعیین دقیق جهت به هدف، فاصله تا آن و تحویل تعیین هدف به مسیر ردیابی انجام می شود.

در حالت ردیابی-تشخیص، ردیابی هدف توسط مشخصه جهت مرکزی انجام می شود و تشخیص در یک بخش 30 درجه نسبت به جهت به هدف ردیابی شده متقارن است.

در حالت ردیابی، مختصات هدف مشخص می شود، هدف به صورت نیمه اتوماتیک با زاویه و فاصله ردیابی می شود، همچنین داده ها به سیستم PSTB، MVU-200، 201 منتقل می شود. در حالت گوش دادن، اهداف توسط سر و صدایی که ایجاد می کنند گوش دادن را می توان در بخش ± 150 درجه انجام داد.

در بخش جستجو، حرکت آنتن آکوستیک با یک پله کانال 30 درجه را می توان با استفاده از جستجوی مرحله ای خودکار یا دستی انجام داد. هنگام گوش دادن، آنتن به صورت دستی یا توسط یک سیستم نیمه اتوماتیک چرخانده می شود.

نشان دادن سیگنال های دریافتی انجام می شود:

در حالت تشخیص - در نشانگر IE-1، ساخته شده بر روی یک لوله پرتوی کاتدی با اسکن نوع "B" و علامت روشنایی سیگنال هنگام استفاده از سیستم نشانگر چند کانالی، و در حالت دامنه - روی بلندگو و نوار ضبط کننده؛

در حالت ردیابی - در نشانگر الکترونیکی IE-2 (نشانگر انحراف بلبرینگ)، ساخته شده بر روی یک لوله الکترونی دو پرتو با اسکن خطی، و در یک ضبط کننده فاصله، با ضبط سیگنال اکو روی کاغذ الکترومکانیکی.

در حالت گوش دادن - روی بلندگو و تلفن.

1. ایستگاه هیدروآکوستیک با آنتن پایین MG-329.

نمونه ای از ایستگاه های هیدروآکوستیک با آنتن آکوستیک پایین، ایستگاه MG-329 است. این ایستگاه برای تسلیح کشتی‌های ضد زیردریایی، کشتی‌ها و شناورهای ویژه طراحی شده است و امکان شناسایی زیردریایی‌ها و تعیین مختصات آنها (حمل و فاصله) را می‌دهد. جستجو و شناسایی زیردریایی ها فقط در پای کشتی انجام می شود.

در کابین هیدروآکوستیک یک ژنراتور پالس، یک تقویت کننده، یک دستگاه کنترل و نظارت، یک منبع تغذیه و یک نشانگر عمق وجود دارد.

در عرشه بالایی یک دستگاه پایین در یک نوار مخصوص در مجاورت تیر وینچ و جرثقیل وجود دارد. دستگاه پایین‌آمده از دو محفظه تشکیل شده است: قابل آب‌بندی و آب‌بندی. محفظه غرق شده دارای آنتن بازتابنده باریم تیتانات و پیش تقویت کننده است. محفظه مهر و موم شده درایو چرخش آنتن، سنسور هدینگ و سنسور عمق را در خود جای داده است.

ایستگاه دارای چهار حالت عملیاتی است: یافتن جهت نویز (ND)، ردیابی دستی (MS)، تعیین فاصله (OD)، جستجوی مرحله فعال (AP).

این ایستگاه فراهم می کند:

تشخیص هدف در طول یک نمای دایره ای از فضا در حالت ابریشم.

تعیین یاتاقان به هدف؛

اندازه گیری فاصله تا هدف؛

بررسی گام به گام خودکار منطقه آب.

اطلاعات تاکتیکی و فنی ایستگاه MG-329:

محدوده تشخیص مانور زیردریایی با سرعت 8 گره در عمق 50 متری تحت شرایط هیدروآکوستیک مطلوب، در حالت ShP 50 کابین، در حالت AP و OD - 33 کابین.

خطای میانه در تعیین فاصله 3٪ از مقیاس است.

این ایستگاه می تواند در شرایط دریایی از 3 تا 4 نقطه با کشتی بیش از 1.5 گره حرکت کند.

حداکثر عمق غوطه وری آنتن آکوستیک 50 متر است.

زمان غوطه وری (صعود) آنتن آکوستیک تا حداکثر عمق 70 ثانیه است.

زمان برای یک بررسی واحد از منطقه آب، با در نظر گرفتن کاهش و بالا بردن آنتن صوتی: در حالت ShP - 3 دقیقه، در حالت AP - 6.5 دقیقه، در هر دو حالت - 7 دقیقه.

ایستگاه 3 دقیقه پس از روشن شدن آماده بهره برداری است.

مدت زمان کار مداوم بیش از 4 ساعت نیست.

ایستگاه بر اساس دو استاندارد فرکانس کار می کند؛ پهنای باند مسیر دریافت:

در حالت ShP - 2500 هرتز،

در حالت های AP و OD - 60 هرتز؛

سرعت چرخش آنتن آکوستیک در حالت ShP 4 دور در دقیقه است.

مرحله مشاهده هنگام آزمایش دستگاه استپر 15 درجه است.

عرض مشخصه جهت در همه صفحات 20 درجه است.

این ایستگاه با ولتاژ متناوب سه فاز 220 ولت، 400 هرتز و ولتاژ مستقیم 27 ولت تغذیه می شود.

مصرف برق از شبکه AC 400 VA، از شبکه DC - 200 کیلو وات است.

توان مصرفی وینچ از شبکه DC 2 کیلو وات است.

خطای میانه بلبرینگ 5 درجه;

نمودار عملکردی ایستگاه در شکل 1 نشان داده شده است

در حالت ShP، جهت یابی با استفاده از روش حداکثر انجام می شود. هنگامی که سوئیچ برای نوع کار "ShP-RS-AP" دستگاه کنترل و نظارت در موقعیت "ShP" تنظیم می شود، برق به سیم پیچ تحریک موتور EM-1M واحد کنترل تامین می شود. از آنجایی که موتور EM-1M به طور مداوم روتور S-3B selsyn را با سرعت 4 دور در دقیقه می چرخاند، آنتن با همان سرعت می چرخد.

یک سنسور القایی که به طور صلب روی بدنه دستگاه پایین‌تر نصب شده است، بسته به زاویه چرخش بدنه نسبت به نصف النهار مغناطیسی، یک ولتاژ سه فاز تولید می‌کند.

در سنکرونایزر دیفرانسیل، زوایای چرخش دستگاه پایین‌آمده نسبت به نصف النهار مغناطیسی و آنتن صوتی نسبت به بدنه خلاصه می‌شود. در نتیجه، یک سیگنال عدم تطابق تولید می شود که موقعیت زاویه ای آنتن صوتی را نسبت به نصف النهار مغناطیسی تعیین می کند. نشانگر فلش بلوک مدولاتور دستگاه کنترل و نظارت، این زاویه را برابر با یاتاقان به هدف ثابت می کند.

از آنجایی که روتور ترانسفورماتور سینوسی-کسینوس VTM-1B همزمان با آنتن آکوستیک می چرخد، ولتاژهایی بر روی سیم پیچ های استاتور آن القا می شود که بر اساس قانون سینوس و کسینوس زاویه چرخش آنتن نسبت به نصف النهار تغییر می کند. پس از تشخیص، اجزای سینوس و کسینوس روی صفحات لوله اشعه کاتدی اعمال می‌شوند و موقعیت پرتو را روی صفحه تعیین می‌کنند. با چرخش مداوم آنتن آکوستیک در حالت ShB، پرتو روی صفحه نشانگر یک حلقه را توصیف می کند.

بنابراین، داده های مربوط به موقعیت و محور مشخصه جهت آنتن نسبت به نصف النهار مغناطیسی را می توان از صفحه نشانگر و نشانگر اشاره گر دستگاه کنترل و نظارت تعیین کرد.

نویز دریافتی توسط آنتن صوتی به ولتاژ الکتریکی تبدیل می شود. این ولتاژ از طریق کلید "دریافت - انتقال" به ورودی پیش تقویت کننده تامین می شود. از خروجی تقویت کننده، سیگنال از طریق کابل به ورودی تقویت کننده می رود. پس از تقویت، ولتاژ سیگنال به یک مبدل فرکانس، متشکل از یک میکسر، نوسان ساز محلی و فیلتر پایین گذر عرضه می شود. در خروجی مبدل یک ولتاژ فرکانس صوتی تولید می شود که به هدفون و تقویت کننده نور پس زمینه و از آن به مدولاتور گوشی نور پس زمینه می رسد. علاوه بر این، این سیگنال به آشکارساز پایه تقویت کننده ارسال می شود. بار آشکارساز پایه سیم پیچ کنترلی مدولاتور مغناطیسی بلوک مدولاتور است.

سیم پیچ های کار مدولاتور مغناطیسی با سیم پیچ های روتور ترانسفورماتورهای دوار VTM - 1V واحد کنترل و مکانیسم چرخش ترانسفورماتور و سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور ولتاژ مرجع به یک مدار 200 ولت 400 هرتز به صورت سری متصل می شوند. هنگامی که سیگنالی از یک هدف در ورودی آشکارساز پایه دریافت می شود، جریان مستقیمی که از سیم پیچ کنترلی مدولاتور مغناطیسی عبور می کند تغییر می کند. این منجر به توزیع مجدد ولتاژ تغذیه بین کارگران مدولاتور مغناطیسی و سیم پیچ های روتور ترانسفورماتورهای دوار VTM - 1V می شود که در نتیجه ولتاژ روی سیم پیچ های استاتور VTM - 1V نیز تغییر می کند که منجر به شعاعی می شود. انحراف پرتو در صفحه CRT.

بنابراین، در لحظه ای که مشخصه جهت آنتن آکوستیک از روی هدف عبور می کند، یک علامت دامنه در اسکن دایره ای CRT مشاهده می شود که شدت درخشش آن کمی بیشتر از شدت درخشش اسکن است.

در حالت PC، ولتاژ تغذیه از سیم پیچ کنترل موتور EM-1M حذف شده و موتور متوقف می شود. آنتن آکوستیک با استفاده از چرخ دستی کنترل دستی می چرخد. در غیر این صورت، ایستگاه مانند حالت ابریشم عمل می کند.

برای از بین بردن تأثیر چرخش های تصادفی آنتن صوتی، ایستگاه تثبیت موقعیت آنتن را در تمام حالت های عملیاتی معرفی کرده است.

با فشار دادن دکمه شروع در دستگاه کنترل و نظارت، ایستگاه از حالت RS به حالت OD منتقل می شود. با فشار دادن دکمه شروع، رله P2 فعال می شود.

0.15 ثانیه پس از فعال شدن رله P2، مکانیسم بادامک کنتاکت های مسدود کننده مدار تولید پالس ماشه را باز می کند. مدار مولد پالس ماشه، پالسی تولید می کند که مولد پالس را فعال می کند. از خروجی مولد پالس، از طریق کلید «دریافت – انتقال»، پالس تصویری به آنتن آکوستیک می رسد، به یک پالس صوتی تبدیل می شود و ساطع می شود. 0.2 ثانیه پس از انتشار پالس، مکانیسم بادامک کنتاکت های سوئیچینگ رله P3 را باز می کند. رله برق را قطع می کند و ولتاژ متناوب را از مدار میرایی حذف می کند و اسکن روی صفحه CRT آغاز می شود. تأخیر زمانی برای حذف بخش رفت و برگشت غیرخطی ناشی از اینرسی موتور ضروری است. این امر هماهنگی بین شروع تابش و شروع اسکن را تضمین می کند. علاوه بر این، ولتاژ از دستگاه ذخیره حذف می شود و کلید "دریافت - انتقال" ایستگاه را به دریافت سوئیچ می کند.

در حضور سیگنال منعکس شده، عبور آن از مسیر دریافت و نشان دادن آن بر روی صفحه نمایشگر CRT و در تلفن ها مانند حالت ابریشم اتفاق می افتد.

پس از 8.8 ثانیه، که مربوط به مدت زمان کامل اسکن روی صفحه است، یعنی. زمانی که طول می کشد تا سیگنال به هدف واقع در حداکثر برد و عقب برود، مکانیسم بادامک کنتاکت های سوئیچینگ رله P3 را می بندد. با توجه به این، دکمه استارت باز می شود، خروجی تقویت کننده به تقویت کننده نور پس زمینه متصل می شود، ولتاژ متناوب از مدار میرایی و ولتاژ تغذیه موتور حذف می شود. مدار ترمز موتور را با ولتاژ ترمز تغذیه می کند و موتور متوقف می شود. از آنجایی که مدار خالی کار نمی کند، یک اسکن روی صفحه لوله ظاهر می شود. رله تعویض فیلتر تقویت کننده فیلتر 600 هرتز را خاموش می کند. سوئیچ حالت عملکرد رله P1 دوباره سیم پیچ های استاتور ترانسفورماتور دوار VTM - 1V را به ترانسفورماتورهای افزایش دهنده متصل می کند. ایستگاه به طور خودکار به حالت PC تغییر می کند. اگر نیاز به اندازه گیری مجدد فاصله تا هدف دارید، باید دکمه شروع را فشار دهید.

2. ایستگاه هیدروآکوستیک با آنتن بکسل شده MG-325.

نمونه ای از ایستگاه های سونار با آنتن آکوستیک بکسل شده، ایستگاه MG-325 است که برای جستجو، شناسایی و تعیین مختصات زیردریایی ها در شرایط نامساعد هیدرولوژیکی طراحی شده است، زمانی که استفاده از سونارها با آنتن های صوتی زیر آب برای شناسایی زیردریایی ها دشوار است. این ایستگاه کشتی های پروژه های 159، 1123، 1134B، 1135 را تجهیز می کند.

تجهیزات ایستگاه در کشتی قرار دارد:

در کابین هیدروآکوستیک یک دستگاه نشانگر و یک دستگاه پرتاب وجود دارد.

در بخش هیدروآکوستیک یک ژنراتور، یک دستگاه منبع تغذیه ژنراتور، یک پالس وجود دارد

پلاریزه کننده و دستگاه های ذخیره سازی؛

در عرشه بالایی یک وینچ، دستگاه های بالابر و پایین آوردن و یدک کش وجود دارد.

دستگاه یدک‌کشی دارای 2 محفظه است: یک محفظه مهر و موم شده که دارای یک دستگاه تقویت‌کننده، یک دستگاه تطبیق و یک حسگر فتیله‌ای است، و یک محفظه سیل‌دار که دارای یک آنتن صوتی متشکل از قطعات پخش و دریافت است و یک مبدل طراحی شده برای انتشار و دریافت. ارتعاشات صوتی در حین بررسی کنترل عملکرد ایستگاه ها.

ایستگاه در حالت فعال کار می کند و ارائه می دهد:

جستجو و شناسایی زیردریایی ها؛

تعیین فاصله تا هدف و زاویه حرکت (برینگ) تا هدف.

ارائه مختصات (فاصله و زاویه سمت) هدف به ایستگاه سونار برای تعیین دقیق مختصات و وسایل کنترل آتش.

اطلاعات تاکتیکی و فنی ایستگاه MG - 325:

برد تشخیص یک زیردریایی با سرعت کشتی 25 گره در شرایط کانال صوتی زیر آب 4 تا 7 کیلومتر است.

میانگین خطای جهت یابی نسبت به دستگاه بکسل شده 3 درجه است.

خطای میانگین فاصله: 1.5٪ در مقیاس 7.5 کیلومتر و 2٪ در مقیاس 3.75 کیلومتر.

بخش کاری منطقه آب 250 درجه در امتداد سر دستگاه یدک‌کش است.

نصب و برداشتن دستگاه بکسل شده زمانی امکان پذیر است که وضعیت دریا بیش از 3 - 4 نقطه نباشد.

عمق بکسل می تواند از 15 تا 100 متر متغیر باشد.

دقت دستگاه بکسل شده در سرعت بکسل ثابت: با توجه به

رول ± 3 درجه، عمق ± 2 متر؛

ایستگاه بر اساس یکی از 3 استاندارد فرکانس کار می کند.

توان الکتریکی عرضه شده به قسمت تابشی آنتن حداقل 100 کیلو وات است.

مدت زمان پالس های منتشر شده 25 و 5 میلی ثانیه است.

مشخصه جهت آنتن آکوستیک 0.7 برای قسمت تابشی در صفحه عمودی - 14 درجه، در افقی - 270 درجه، برای قسمت دریافت کننده در هر دو صفحه - 14 درجه است.

تجهیزات ایستگاه برای عملکرد در دمای محیط از -10 تا +50 درجه سانتیگراد تحت شرایط ارتعاش در محدوده فرکانس 5 - 35 هرتز با شتاب 1 گرم برای تجهیزات واقع در کشتی و در محدوده 15 - 20 هرتز طراحی شده است. با شتاب 2 گرم برای تجهیزات قرار داده شده بر روی دستگاه یدک کش.

این ایستگاه از یک شبکه سه فاز جریان 220 ولت، 50 هرتز تغذیه می شود.

مصرف برق 6.5 کیلو ولت آمپر;

وزن ایستگاه 5300 کیلوگرم.

یک نمودار عملکردی ساده شده از ایستگاه در شکل 4 نشان داده شده است. ایستگاه در حالت پژواک جهت یافتن کار می کند. پالس های ژنراتور، از طریق جمع کننده جریان وینچ، کابل-کابل و دستگاه تطبیق، به قسمت تابشی آنتن صوتی می رسند که در آن به ارتعاشات صوتی تبدیل می شوند. در همان زمان، یک جارو از نشانگر نمای بخش، که برای مشاهده بصری اهداف در مختصات مستطیلی (فاصله - زاویه سمت) طراحی شده است، راه اندازی می شود. سیگنال در یک بخش 250 درجه در امتداد هد دستگاه یدک‌کش منتشر می‌شود. پس از انتشار، ایستگاه به طور خودکار به حالت دریافت تغییر می کند.

سیگنال های صوتی منعکس شده از یک جسم زیر آب توسط قسمت دریافت کننده آنتن صوتی درک می شوند و در آن به سیگنال های صوتی تبدیل می شوند و پس از آن با توجه به تعداد گیرنده های آنتن به 26 پیش تقویت کننده ارسال می شوند. پس از تقویت، سیگنال ها به یک جبران کننده ارسال می شود که 20 ویژگی جهت گیرنده مکانی (20 کانال) ایجاد می کند. بنابراین، دریافت جهت در یک بخش 250 درجه انجام می شود. از خروجی جبران کننده سیگنال ها با توجه به تعداد کانال ها به 20 تقویت کننده اصلی می روند که فرکانس کاری سیگنال به فرکانس میانی و تقویت بیشتر آن تبدیل می شود. خروجی آمپلی فایرهای اصلی به ورودی های سکتور و کلیدهای استپ ویو متصل می شوند.

سوئیچ نمای سکتور الکترونیکی به طور متناوب خروجی های تقویت کننده های اصلی را به نشانگر نمای سکتور متصل می کند. چرخه سوئیچینگ به طور همزمان با جارو کردن زاویه سمت رخ می دهد. با توجه به این، یک اسکن خط دو مختصات از فاصله - زاویه عنوان بر روی صفحه نمایش نشانگر نمای بخش تشکیل می شود.

Sector vision برای جستجوی زیردریایی ها استفاده می شود. اکو - سیگنال بر روی صفحه نمایش نشانگر نمای بخش به شکل یک علامت روشنایی ثبت می شود، جایی که فاصله و زاویه سمت با موقعیت آن تعیین می شود. زاویه سمت (برینگ) نسبت به هدف با اندازه گیری زاویه در صفحه افقی بین جهت رسیدن سیگنال اکو و صفحه مرکزی دستگاه یدک شده (نصف النهار واقعی) تعیین می شود.

هنگامی که یک هدف زیر آب شناسایی می شود، اپراتور از یک سوئیچ کانال برای اتصال کانالی که سیگنال در آن تشخیص داده شده است به نشانگر نمای مرحله استفاده می کند. تعویض کانال در این مورد توسط یک سوئیچ گام به گام انجام می شود که دارای کنترل فرکانس کانال ها است. یک جاروی برد همزمان با انتشار پالس بر روی صفحه نمایش نشانگر نمای پله ایجاد می شود. در لحظه ورود سیگنال منعکس شده، یک علامت دامنه مشاهده می شود. بنابراین، با استفاده از نشانگر نمای پله، فاصله در کانال (جهت) انتخاب شده تعیین می شود.

نشانگر نمای بخش برای ردیابی هدف استفاده می شود.

مسیر نمای گام شامل یک مسیر شنیداری است که به شما امکان می دهد به سیگنال اکو در تلفن و بلندگو گوش دهید. مجرای شنوایی به کانال انتخاب شده توسط اپراتور به طور همزمان با اتصال نشانگر نمای پله توسط سوئیچ کانال متصل می شود.

شکل 2. بلوک دیاگرام GAS MG-325.

1. هدف، وظایفی که باید حل شوند، ترکیب ایستگاه، قرار دادن MG-7 GAS.

2. حالت های عملیاتی، اصل عملیات، ویژگی های عملکرد GAS MG-7.

ادبیات:

1.توضیحات فنی GAS MG-7.

2. فرم برای GAS MG-7.

3. دستورالعمل های عملیاتی GAS MG-7.

I. هدف، وظایف، ترکیب ایستگاه، مکان.

1. ایستگاه هیدروآکوستیک shipborne MG-7 بر روی کشتی های سطحی نصب شده است و برای حل مشکلات زیر طراحی شده است:

شناسایی نیروها و وسایل خرابکاری زیر آب (PDSS)؛

تعیین مختصات اهداف شناسایی شده (فاصله، زاویه سمت).

2. GAS MG-7 زمانی استفاده می شود که کشتی ها در لنگر یا روی بشکه در نقاط پایه قابل مانور و در جاده های محافظت نشده لنگر انداخته اند.

3. ایستگاه هیدروآکوستیک MG-7 شامل دستگاه های زیر است:

دستگاه 1 - آنتن هیدروآکوستیک؛

دستگاه 2 - مولد پالس های کاوشگر.

دستگاه 4 - نشانگر الکترونیکی اصلی

دستگاه 5 - منبع تغذیه؛

دستگاه 6 - نشانگر الکترونیکی از راه دور؛

دستگاه 13 یک پیش تقویت کننده چند کاناله با سوئیچ الکترونیکی است.

هدف دستگاه های MG-7 GAS و محل قرارگیری آنها در جدول آورده شده است. 1.

II. حالت عملیات، اصل عملکرد، ویژگی های عملکرد ایستگاه.

4. ایستگاه در حالت های زیر استفاده می شود.

I - حالت تمام قدرت؛

II - حالت کم توان (25٪ از کل قدرت تابش)؛

III - حالت شبیه سازی هدف و کنترل نگهبانی توسط اپراتور.

جدول 1 هدف و قرار دادن دستگاه های گازی MG-7

نام هدف دستگاه محل نصب

دستگاه 1 تبدیل سیگنال های الکتریکی - در عرشه بالایی

در هیدروآکوستیک در طول تابش؛ سونار یک کشتی در حفاظت

در برق، تقویت و جداسازی آنها

تست در حین پذیرش؛ تشکیل یکی

ویژگی های پذیرایی

دستگاه 2 تشکیل و تولید الکترو هیدروآکوستیک

نبض های ریک با مدت زمان لازم

طول و شکل در فرکانس کاری ایستگاه

دستگاه 4 تقویت و نشان دادن سیگنال های اکو از هیدروآکوستیک

اهداف روی صفحه نمایش PPI، تعیین برش فعلی

مختصات هدف، کنترل حالت

مامی کار، نظارت بر عملکرد کار

مفید بودن ابزار ایستگاه

دستگاه 5 تشکیل و تثبیت ولتاژ هیدروآکوستیک

منبع تغذیه تجهیزات ایستگاه کابین

دستگاه 6 نشان دادن سیگنال های اکو از هدف در BIP

صفحه نمایش ICO تشکیل برق

برخی از سیگنال ها شبیه سازی سیگنال های اکو

از یک یا دو هدف، کنترل

حالت های عملکرد واحد شبیه سازی،

همگام سازی دو سیستم سونار MG-7 با یک

کار مدرن در یک کشتی

دستگاه 13 تقویت هیدروآکوستیک منعکس شده

سیگنال ها، نظرسنجی الکترونیکی

کانال های راه دور و ترتیب آنها

اتصال به IKO

5. اصل عملیاتی بلوک دیاگرام (ip1.030.048 SkhB)

عملکرد ایستگاه بر اساس اصل سونار هدف پالسی است.

واحد کنترل BU-2 پالس های مستطیلی با مدت زمان t=0.5 ms با دوره تکرار Tsl=533 ms تولید می کند که به ژنراتور پالس کاوشگر عرضه می شود که پالس هایی با مدت زمان t=0.5 ms با فرکانس بالا تولید می کند. پر كردن. از خروجی ژنراتور، این پالس ها به یک فرستنده هیدروآکوستیک (I) با تابش غیر جهت دار در صفحه افقی و تابش با جهت باریک در صفحه عمودی در سطح 0.7 ارسال می شود (شکل 1). سیگنال‌های منعکس‌شده از هدف بسته به جهت، به گیرنده‌های هیدروآکوستیک مربوطه (HAR) می‌رسند و یک فن آماری از ویژگی‌های جهت آنتن گیرنده که در سطح 0.5 متقاطع شده‌اند (شکل 2) تشکیل می‌دهند که به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌شوند. ، توسط یک تقویت کننده فرکانس بالا با کنترل بهره خودکار (UHF با AGC) تقویت شده و توسط یک آشکارساز دامنه (D) شناسایی می شوند. بنابراین، در خروجی کانال های کاری، پوشش فرکانس پایین سیگنال برجسته می شود، یعنی. سیگنال ویدیویی سیگنال های خروجی 32 کانال به یک سوئیچ الکترونیکی ارسال می شود که نظرسنجی متوالی کانال ها را با فرکانس نظرسنجی f = 1920 هرتز انجام می دهد. در طول مدت سیگنال منعکس شده، هر کانال یک بار توسط سوئیچ بررسی می شود. برای همگام سازی اسکن پرتو CRT با نظرسنجی کانال، فرکانس نظرسنجی 1920 هرتز از سوییچ الکترونیکی به واحد کنترل (BU-2) که عملکرد واحد اسکن (BR) را کنترل می کند، عرضه می شود. برای همین منظور، سیگنال 1920 هرتز از طریق واحد همگام سازی (BS) نشانگر راه دور به بلوک IE این نشانگر عرضه می شود.

واحد اسکن یک ولتاژ سینوسی سه فاز با دامنه ای تولید می کند که طبق قانون دندان اره متفاوت است (شکل 3) که یک اسکن مارپیچی پرتو با یک لوله پرتو کاتدی (CRT) ایجاد می کند.

برای اسکن پرتو CRT، از فرکانس نظرسنجی 1920 هرتز استفاده می شود که اطمینان حاصل می کند که موقعیت پرتو الکترونی روی صفحه CRT با نظرسنجی یک کانال خاص مطابقت دارد. بنابراین، برای مثال، با هر نظرسنجی از کانال اول، پرتو الکترونی همیشه در بخش 1 است (شکل 2)، هنگام نظرسنجی کانال دوم - در بخش 2 و غیره. اگر ورودی کانال یک پالس منعکس شده از هدف را دریافت کند که از سطح تداخل فراتر رود، در این صورت هنگام نظرسنجی این کانال در خروجی سوئیچ الکترونیکی متصل به ورودی انتخابگر دامنه (SA)، ولتاژ از آستانه تنظیم شده فراتر می رود و واحد SA یک استاندارد را با دامنه پالس به ورودی تقویت کننده ویدیوی ترمینال (VUO) خروجی می دهد.

این پالس با تقویت کننده ویدئویی، وارد مدولاتور CRT شده و صفحه را در محلی که پرتو الکترونی در لحظه رسیدن سیگنال قرار دارد روشن می کند (شکل 4).

از آنجایی که سیستم هیدروآکوستیک نسبت به کشتی جهت‌گیری می‌کند و ارسال پالس‌های کاوشگر با شروع حرکت پرتو CRT همگام است، مکان علامت روشنایی روی صفحه، مختصات هدف را نسبت به کشتی از نظر تعیین می‌کند. فاصله و زاویه حرکت

با توجه به اینکه سطح نویز طنین و سیگنال ها در ابتدای سیکل ساعت بسیار زیاد است و به تدریج کاهش می یابد و تقویت کننده فرکانس بالا (UHF با AGC) قادر به یکسان سازی کامل سطح سیگنال در مسافت نیست. در بلوک سوئیچ، تنظیم خودکار کوانتیزاسیون سطح (آستانه حد پایین) در گروه (8 کانال در هر) کانال انجام می شود و آستانه پاسخ انتخابگر دامنه دارای یک تنظیم خودکار موقت اضافی (TAG) است که تضمین می کند. کاهش تدریجی آستانه پاسخ از آغاز چرخه تا پایان. سیگنال‌های کنترلی VARU از واحد BU-2 به طور همزمان با سیگنال‌های شروع جارو کردن و ارسال پالس‌های کاوشگر می‌رسند. از انتخابگر دامنه، سیگنال ها به طور همزمان وارد بلوک IE نشانگر راه دور (دستگاه 6) می شوند که عملکرد آن توسط بلوک BU-2 دستگاه 4 با کمک واحدهای همگام سازی (BS) در دستگاه های 4 و 6 هماهنگ می شود. ، به همین دلیل سیگنال هایی که به سیگنال اصلی می رسند روی صفحه نمایشگر نشانگر از راه دور تکرار می شوند.

منظره یاب الکترونیکی (EFF)، واقع در بلوک پیکاپ الکترونیکی (SE) دستگاه 4، که توسط واحد BU-2 کنترل می شود، یک پالس با فرکانس پر شدن 1920 هرتز تولید می کند که به VUO و سپس به CRT می رسد و تشکیل می شود. یک منظره یاب الکترونیکی روی صفحه (شکل 5 را ببینید).

بزرگی دید الکترونیکی متناسب با مدت زمان این پالس است و توسط یک پتانسیومتر دقیق (PT) تغییر می کند که مقیاس آن بر حسب واحد فاصله درجه بندی می شود. جهت منظره یاب الکترونیکی با تغییر فاز ولتاژ پرکننده با استفاده از تغییر دهنده فاز (PV) تنظیم می شود که مقیاس آن در زوایای سمت کالیبره می شود.

بنابراین، با تغییر موقعیت فاز شیفتر و پتانسیومتر دقیق، می توانید انتهای خط دید الکترونیکی را روی هر نقطه از صفحه تنظیم کنید و از مقیاس های مربوطه (بلوک SE) برای تعیین مختصات این نقطه استفاده کنید. از بلوک SE، سیگنالی که دید الکترونیکی را تشکیل می دهد به موازات بلوک IE نشانگر راه دور منتقل می شود، جایی که به عنوان نشانگر مکان هدف شناسایی شده توسط اپراتور عمل می کند. مختصات هدف در نشانگر راه دور با مقیاس چاپ شده روی صفحه تعیین می شود.

واحد شبیه سازی (SI) در دستگاه 6 پالس هایی با مدت زمان 20-50 میکرو ثانیه با فرکانس تکرار قابل تنظیم برابر با . با ورود به واحدهای IE دستگاه‌های 4 و 6، پالس‌ها نور صفحه نمایش (علامت روشنایی) را شبیه به علامت هدف ایجاد می‌کنند.

تفاوت بین دوره رفت و برگشت (Ttimes) و دوره تکرار شبیه سازی - (Timp.) تغییر در موقعیت علامت روشنایی در امتداد شعاع (فاصله) را نشان می دهد.

تغییر فاز این سیگنال با تغییر دهنده فاز، انتقال یک علامت روشنایی شبیه سازی یک هدف را به هر بخش از صفحه ممکن می کند.

هنگام نصب دو ایستگاه بر روی یک کشتی (کمان و عقب) و نیاز به کار همزمان آنها، بلوک های سنکرون سازهای 6 این ایستگاه ها به یکدیگر متصل می شوند و از این طریق ارسال پالس های صوتی هماهنگ شده و اثر تداخلی کاهش می یابد. پالس های صوتی و طنین یک ایستگاه به ایستگاه دیگر.

6. نمودار ایستگاه شاملعناصر کنترل داخلی و زنگ هشدار که به شما امکان نظارت بر عملکرد دستگاه های 1، 2، 5 را می دهد.

در صورت خرابی سیل دستگاه 1 یا از کار افتادن یکی از منابع برق دستگاه 5، لامپ های سیگنال DEVICE FAULT 1.5 واقع در پنل جلویی دستگاه 4 روشن شده و آلارم صوتی روشن می شود.

در صورت کاهش توان تشعشع، واحد کنترل تشعشع دستگاه 2 سیگنالی را تولید می کند که به دستگاه 4 ارسال می شود. در این حالت چراغ سیگنال DEVICE TROUBLE 2 در پنل جلوی دستگاه 4 روشن می شود و آلارم صوتی روشن می شود.

7. نظارت بر وضعیت خوب کانال های دریافتبا وجود علائم کنترل روشنایی در انتهای اسکن در موقعیت "300-400 متر" سوئیچ RANGES انجام می شود.

هنگامی که بهره کاهش می یابد یا یک یا چند تقویت کننده فرکانس بالا (UHF) از کار می افتند، هیچ علامت کنترلی مربوطه روی صفحه لوله پرتو کاتدی نشانگر اصلی (دستگاه 4) وجود ندارد.

8. در یک کشتی، عملکرد همزمان دو سیستم سونار MG-7 با آنتن های هیدروآکوستیک با فاصله 70-150 متر تضمین شده است.

عملیات همزمان MG-7 GAS با سایر ایستگاه ها و سیستم ها ارائه نشده است.

9. مشخصات تاکتیکی اصلی MG-7 GAS در جدول نشان داده شده است. 2.

10. مشخصات فنی اصلی GAS MG-7 در جدول آورده شده است. 3.

11. خدمه رزمی GAS MG-7 غیر استاندارد هستند. پرسنل RTS که ساختار آن را مطالعه کرده و آزمایشات لازم را برای پذیرش در نگهبانی مستقل در ایستگاه گذرانده اند، مجاز به نگهداری و نگهداری ساعت در پمپ بنزین MG-7 هستند.

جدول 2

ویژگی های تاکتیکی اصلی گاز MG-7

خصوصیات عددی

معنی

میانگین محدوده تشخیص PDSS، m:

زیردریایی Midget 200

وسایل نقلیه پیشران زیر آب 150

خرابکار زیر آب 120

مشاهده بخش در صفحه افقی، (°) 360

عمق ناحیه دایره ای مشاهده شده 20

میانگین مربعات خطای تعیین

مختصات هدف:

بر اساس فاصله، % مقیاس 3

با زاویه سمت، ° 3

وضوح:

بر اساس مسافت، متر 10

با زاویه سمت، 15 درجه

عمق کار نصب دستگاه 1, m 10

زمان رساندن ایستگاه به آمادگی رزمی (دقیقه) 25

زمان کار مداوم، ساعت 24

توجه داشته باشید. میانگین محدوده تشخیص PDSS با احتمال تشخیص صحیح 0.9; حالت دریا بیش از 3 نقطه؛ عمق دریا حداقل 20 متر؛ سطح داده شده تداخل نویز بیش از 0.02 Pa نیست.

جدول 3. ویژگی های فنی اصلی گاز MG-7

خصوصیات عددی

معنی

مدت زمان پالس پروب، ms 0.5

ساختار پالس پروبینگ مستطیل شکل

با فرکانس بالا

پر كردن

ویژگی های جهت گیری هیدروآکوستیک

آنتن تیک، °:

الف) حالت تشعشع:

در صفحه افقی 360

عمودی 3

ب) حالت دریافت:

در صفحه افقی 32 XH 12 هر کدام

در صفحه عمودی 12

مقیاس های برد، m 0-100

مصرف برق از شبکه 220/380 V 50 Hz (W) 800

زمان کار ایستگاه قبل از تعمیر متوسط، h 5000

شرایط عملیاتی عادی:

دمای محیط، °C 0-40

رطوبت نسبی تا 98

دما 20-25 درجه سانتی گراد، %

ناآرامی های دریا، نقاط تا 3

برای مبارزه با زیردریایی‌های دشمن، ایالات متحده به همراه متحدان ناتو و ژاپن، یک سیستم نظارت عمیق ضد زیردریایی در اقیانوس‌های اطلس و اقیانوس آرام ایجاد کردند. این شامل انواع نیروها و وسایل، از جمله سونار ثابت، مبتنی بر کشتی و هوانوردی است. همه آنها برای شناسایی زیردریایی های دشمن و تعیین هدف برای آنها طراحی شده اند. عملکرد آنها بر اساس استفاده از ویژگی اصلی پنهان کردن یک زیردریایی - صدای پروانه ها و مکانیسم ها است.

نویز پیچ ها در محدوده نسبتاً وسیعی مشاهده می شود و نویز مکانیزم ها در محدوده بسیار باریک و به صورت فرکانس های مجزای مجزا مشاهده می شود. تجزیه و تحلیل طیفی نویز نه تنها به تعیین محل یک هدف زیر آب و عناصر حرکت آن، بلکه همچنین شناسایی کاملاً دقیق آن و شناسایی ملیت آن اجازه می دهد. با افزایش سرعت قایق، شدت اجزای نویز آن در کل محدوده فرکانس افزایش می یابد. با این حال، حداکثر تشعشع در منطقه با فرکانس پایین رخ می دهد: بیشترین شدت سطح تابش اهداف زیر آب و حداقل تلفات در طول انتشار آنها. تجزیه و تحلیل رابطه بین این پارامترها انگیزه ای برای شروع توسعه ایستگاه های هیدروآکوستیک در محدوده فرکانس پایین (10-300 هرتز) ایجاد کرد.

استفاده از تسلیحات ضد زیردریایی مدرن و بسیار مؤثر توسط نیروی دریایی بسیاری از کشورها در سراسر جهان که با استفاده از سیستم های اطلاعات رزمی مبتنی بر آخرین فناوری رایانه ای کنترل می شوند، منجر به این واقعیت شده است که سیستم های هیدروآکوستیک زیردریایی باید در اکثر موارد در حالت غیرفعال عمل کنند. زمان. علاوه بر این، ایستگاه های غیرفعال می توانند یک هدف را در فاصله ای بیش از برد استفاده از تسلیحات شناسایی کنند. بنابراین، نیاز فوری به افزایش دقت یافتن جهت نویز سونارهای غیرفعال، کافی برای تولید داده های شلیک، و همچنین حل مشکل گوش دادن به زوایای سمت عقب یک کشتی سطحی یا زیردریایی واقع در منطقه ایجاد شد. سایه هیدروآکوستیک پیاده سازی این الزامات از طریق استفاده از سیستم های سونار فرکانس پایین با آنتن های بکسل شده در سیستم های هیدروآکوستیک امکان پذیر شد.

محدوده تشخیص زیردریایی ها به ویژگی های زیر گاز غیرفعال بستگی دارد: جهت دهی آنتن (انتخاب فضایی به آن بستگی دارد). سطح دخالت خود؛ آستانه تشخیص (دیفرانسیل تشخیص)، تعیین شده برای احتمال مشخصی از شناسایی هدف و تشخیص هشدارهای نادرست.

جهت دهی آنتن تحت تأثیر ویژگی های هیدروفون ها، تعداد و موقعیت نسبی آنها است. بنابراین، از آنتن‌های دریافت با طول بلندی که در محدوده فرکانس پایین کار می‌کنند، آنتن‌های بکسل‌شده انعطاف‌پذیر (GPBA) استفاده می‌شود. از نظر ساختاری، GPBA یک سیستم متشکل از ماژول های صوتی به هم پیوسته حاوی هیدروفون و مدارهای پیش پردازش سیگنال الکترونیکی است (شکل 2). حساسیت هیدروفون ها تا حد زیادی با موادی که از آن ساخته شده اند تعیین می شود. سیستم های مدرن از سرامیک های پیزوالکتریک و پیزوپلیمرها استفاده می کنند. در هر دو انتهای بخش هیدروفون آنتن ماژول های خاصی وجود دارد که لرزش را جذب می کند که به شما امکان می دهد سرعت بکسل را بدون کاهش کیفیت کار به میزان قابل توجهی افزایش دهید.

هر هیدروفون به یک کابل-طناب متصل است، که از طریق آن سیگنال ها از طریق مدارهای پیش پردازش به کشتی منتقل می شوند، جایی که پردازش نهایی در تجهیزات داخل کشتی انجام می شود یا به مرکز پردازش اطلاعات مستقر در ساحل منتقل می شود.

از نظر گرافیکی، مشخصه جهت دهی GPBA را می توان به شکل بدنه ای به شکل یک حلقه حجمی با مخروط های اضافی متصل به آن، که توسط لوب های جانبی مشخصه جهت تشکیل شده است، نشان داد. مشخصه جهت دهی سه بعدی یک آنتن مسطح گرد شکل ساده تری دارد - یک پرتو نورافکن با تقارن چرخش نسبت به حالت عادی نسبت به صفحه و احاطه شده توسط لوب های جانبی (شکل 3).

با مقایسه عبارات گرافیکی و تحلیلی جهت دهی GPBA و یک آنتن مسطح، می توان نتیجه گرفت که با افزایش طول، ویژگی های جهت دهی آنتن های توسعه یافته در مقایسه با آنتن های تخت به طور قابل توجهی بهبود می یابد، زیرا ویژگی های دومی به دلیل اندازه آنها محدودتر است. . جهت گیری فضایی مشخصه جهت دهی یک آنتن توسعه یافته را می توان با چرخش مکانیکی آن یا با اتصال سری یا موازی با هر عنصر آنتن صوتی مدارهای فازی مربوطه کنترل کرد و چرخش محور حداکثر حساسیت را در یک زمان مشخص تضمین کرد. جهت. از دهه 80، روش شکل دهی پرتو دیجیتال به طور موثر در GAS پیاده سازی شد.

در شناسایی زیردریایی‌ها، وسایل با GPBA اهمیت ویژه‌ای پیدا کرده‌اند، زیرا استفاده از آنتن‌هایی به طول صدها متر امکان انتقال برد عملیاتی آن‌ها به ناحیه‌ای با فرکانس‌های کم صدا و مادون‌صوت را فراهم می‌کند. علاوه بر این، جداسازی فضایی آنتن و کشتی حامل به دلیل استفاده از یدک کش های طولانی تأثیر صدای کشتی خود را بر ویژگی های عملکرد سونار کاهش می دهد.

از معایب GPBA می توان به عدم توانایی در اندازه گیری مستقیم برد به هدف اشاره کرد (برای این کار آنها به روش مثلث بندی متوسل می شوند). موقعیت آنتن در فضا نسبت به بدنه کشتی دائما در حال تغییر است. می تواند به دلیل طول طناب کابل انعطاف پذیر از صفحه مرکزی کشتی منحرف شود، به دلیل ضربه ناهموار حامل و چگالی آب، خودسرانه عمق آن را تغییر دهد، به دلیل اختلالات موضعی در محیط آبی لرزش داشته باشد و به دلیل پیچش طناب بکسل حول محور خود بچرخد (شکل 4). این بر دقت جهت یابی تأثیر می گذارد.

ایجاد اولین مدل‌های سیستم‌های با GPBA در سال 1963 در ایالات متحده آمریکا آغاز شد و در سال 1966، آزمایش‌های دریایی سیستم TASS (سیستم سونار آرایه‌ای بکسل‌شده) با آنتنی به طول حدود 100 متر و قطر 7.5 سانتی‌متر انجام شد. داده های آزمایشی به دست آمده تا سال 1967 و نتایج پیشرفت های علمی شروع کار بر روی ایجاد نمونه هایی با GPBA برای زیردریایی ها (برنامه STASS - Submarine Towed Array Sonar System) و برای کشتی های سطحی (TACTASS - Tactical Towed Array Sonar System) امکان پذیر شد.

برای اطمینان از عملکرد کارآمد در حالت غیرفعال، سیستم بکسل شده توسعه یافته TV-16 در برنامه STASS توسعه داده شد. این برای AN/BQQ-5 در نظر گرفته شده است، که در سال های اخیر ابزار اصلی نیروی دریایی ایالات متحده برای تشخیص سونار زیردریایی های کلاس لس آنجلس و SSBN های اوهایو باقی مانده است. از نظر ساختاری، آنتن TV-16 یک سیستم خطی با قطر 82.5 میلی متر است که از هیدروفون های محصور شده در پوسته ای از مواد پلیمری تشکیل شده است. به منظور کاهش نویز جریان و کاهش درگ، آنتن در دو انتها مخروطی است.

AN/BQQ-6 اساساً نسخه اصلاح شده AN/BQQ-5 است. چیدمان دستگاه های آنتن در مجتمع ها مشابه است (کمان کروی، جانبی، کمان منسجم و GPBA). AN/BQQ-6 SAC همچنین دارای یک ایستگاه جهت یاب نویز در محدوده مادون صوت است. در ابتدا آنتن TV-16 مستقیماً به دستگاه بکسل زیردریایی ها متصل شد. پس از آن، آن را در یک محفظه قرار دادند که از خارج به بدنه قایق متصل شده بود. همچنین این آنتن مجهز به دستگاهی برای جدا کردن آن از زیردریایی در مواقع ضروری است. هنگام بکسل کردن یک GPBA، سرعت قایق تقریباً 0.5 گره کاهش می یابد. طول یدک کش کابل برای AN/BQQ-5 800 متر و برای AN/BQQ-6 720 متر است. آنتن با استفاده از دستگاه هیدرولیک نصب و برداشته می شود که می توان از آن برای تنظیم طول آن نیز استفاده کرد. آنتن TV-16 عملکرد سیستم های سونار غیرفعال را در محدوده فرکانس 10 هرتز تا چندین کیلوهرتز و شناسایی اهداف زیر آب در محدوده 15-90 کیلومتر را تضمین می کند.

کارشناسان راه هایی را برای افزایش بیشتر کارایی سیستم سونار با سیستم پیشران گازی زیردریایی ها در تغییر محدوده عملیاتی به ناحیه فرکانس فوق العاده پایین طیف (چند هرتز) برای شناسایی زیردریایی ها با استفاده از سیگنال های صوتی می بینند. تشخیص چنین سیگنال هایی قرار است با استفاده از یک آنتن بکسل شده خطی نازک TV-23 انجام شود که طول آن در آینده 2000 متر خواهد بود. نصب چنین آنتن هایی به عنوان بخشی از AN/BQQ-5D SAC انجام شده است. در طول تعمیر برنامه ریزی شده زیردریایی های هسته ای چند منظوره نیروی دریایی ایالات متحده. آنتن ها در مخازن بالاست اصلی زیردریایی قرار می گیرند.

استفاده از تفنگ های گازسوز از کشتی های سطحی دارای تعدادی ویژگی است. به ویژه، آنها قابلیت های بهتری برای راه اندازی و انتخاب آنتن های توسعه یافته دارند و وزن آنها نیز محدودتر است، یعنی طول آنتن می تواند بسیار بیشتر از یک زیردریایی باشد. با این حال، آنها نمی توانند به سرعت عمق بکسل آنتن را تغییر دهند. برنامه تاکتاس اساساً برای کشتی‌های سطحی طراحی شده است و برای توسعه سیستم‌های سونار که قادر به حل مشکلات تاکتیکی در بردهای تا چند ده کیلومتر هستند و در محدوده فرکانس متوسط ​​کار می‌کنند، طراحی شده است.

مشخصات اصلی گاز ایجاد شده تحت برنامه TACTASS در جدول آورده شده است. 1.

اولین ایستگاه تولیدی در نظر گرفته شده برای کشتی های سطحی نیروی دریایی ایالات متحده AN/SQR-15 بود. این امکان نظارت هیدروآکوستیک متحرک زیردریایی های دشمن را فراهم می کرد، اما در مجموع قابلیت های محدودی داشت. در حال حاضر، این ایستگاه همچنان با کشتی های نیروی دریایی ایالات متحده در خدمت است.

سونار تاکتیکی AN/SQR-18 برای ارائه دفاع ضد هوایی برای تشکل های کشتی طراحی شده است. از AN/SQR-15 پیشرفته تر است و برد بیشتری دارد. نصب و انتخاب آنتن سونار توسعه یافته با استفاده از دستگاه بالابر و پایین آنتن سونار AN/SQS-35 انجام می شود که از طریق یک طناب کابل به رادوم آن متصل می شود. پیش تقویت کننده های سیگنال های هیدروآکوستیک نیز در رادوم آنتن سونار AN/SQS-35 قرار دارند؛ تجهیزات پردازش و نمایش اطلاعات در کشتی قرار دارند. پمپ بنزین ارتقا یافته AN/SQR-18A حاوی یک دستگاه الکترونیکی است که نور را از نویز خود و نویز صوتی کشتی حامل را از صفحه نشانگر حذف می کند و سیستم ردیابی بهتری دارد.

GAS AN/SQR-19 برای شناسایی و طبقه‌بندی زیردریایی‌ها در حین اسکورت کاروان‌ها و انجام مأموریت‌ها برای پشتیبانی از سازندهای ناو هواپیمابر طراحی شده است. این ایستگاه دما و هدایت الکتریکی آب دریا را ثبت می کند و بسته به هیدرولوژی دریا، عمق غوطه وری آنتن را که برای گوش دادن بهینه است، تعیین می کند. در حالت کار، آنتن در پشت کشتی در زیر لایه شوک بکسل می شود تا تداخل کشتی بکسل کاهش یابد.

به گفته کارشناسان غربی، این ایستگاه 10 برابر بیشتر از AN/SQR-18 برد تشخیص و 2 برابر دقت جهت یابی را ارائه می دهد و احتمال اصابت به اهداف 2 برابر بیشتر است. تعداد زیردریایی های شناسایی شده با استفاده از سونار AN/SQR-19 در مناطق مختلف اقیانوس جهانی در زمان های مختلف سال به طور متوسط ​​11 برابر بیشتر از تعداد قایق های شناسایی شده با استفاده از سونار AN/SQR-18A است. محدوده تشخیص زیردریایی با استفاده از AN/SQR-19 هنگامی که در منطقه همگرایی قرار دارد به 65 کیلومتر می رسد، در شرایط هیدروآکوستیک مطلوب و در سرعت بکسل بهینه - 100 کیلومتر، هنگام استفاده از سیستم هلیکوپتر LAMPS MkZ - 125 کیلومتر.

وظایف تشخیص دوربرد زیردریایی های دشمن را می توان با استفاده از ایستگاه های هیدروآکوستیک توسعه یافته به عنوان بخشی از برنامه SURTASS (Surveillance Towed Array Sonar System) حل کرد. اجرای این برنامه از سال 1353 آغاز شد. قرار بود یک سیستم تشخیص دوربرد ایجاد شود که بتواند موقعیت زیردریایی های واقع در مناطق همگرایی دوم و سوم را تعیین کند. کار بر روی نمونه اولیه تقریباً هشت سال به طول انجامید.

سونار جدید AN/UQQ-2 (SURTASS) برای شناورهای نظارت هیدروآکوستیک دوربرد از نوع Stallworth در نظر گرفته شده است. آنها از یک آنتن یدک‌شده به طول 1220 متر استفاده می‌کنند که می‌توان آن را از سمت عقب بر روی یک کابل 1830 متری برای پوشاندن سطل‌ها گسترش داد. محدوده عمق 150-450 متر در حال حاضر، فرماندهی دریایی ایالات متحده دارای 10 فروند شناور کلاس استالورث است (مجموع جابجایی 2262 تن، طول 68.3 متر، عرض 13.1 متر، پیش نویس 4.5 متر، حداکثر سرعت 11 گره، برد کروز، 4000 خدمه 30-33 نفر، نه نفر از آنها افسر). سه مورد از آنها برای مبارزه با قاچاق مواد مخدر استفاده می شود، یکی درگیر تحقیقات علمی در زمینه هیدروآکوستیک است، یکی در حال تعمیر است، پنج مورد در حال گشت زنی در مناطق با کارایی پایین سیستم SOSUS به منظور افزایش احتمال کشف زیردریایی ها یا شفاف سازی هستند. مختصات آنها با استفاده از روش مثلث بندی (چهار در اقیانوس اطلس، پایگاه دریایی لیتل کریک، و یکی در اقیانوس آرام، پایگاه دریایی پرل هاربر). گشت زنی معمولاً به مدت 30 تا 60 روز با سرعت 3 گره دریایی انجام می شود و کشتی می تواند 6450 مایل را طی کند.

همچنین شش فروند شناور دیگر از این نوع در برنامه‌های بخش‌های مختلف به کار گرفته می‌شوند که در صورت نیاز، هر 16 شناور می‌توانند به صورت گشتی اعزام شوند.

در سال 1986 توسعه کشتی کاتاماران جدید از نوع ویکتوریز آغاز شد. جابجایی کل آن 3396 تن، طول 71.5 متر، تیر 28.5 متر، پیش نویس 7.6 متر، حداکثر سرعت 16 گره (3 گره در گشت)، خدمه 32 نفر است. در هنگام گشت زنی در دریاهای آزاد با سرعت کم نسبت به کشتی های از نوع استالورث قابلیت دریانوردی بهتری دارد. نیروی دریایی در حال حاضر چهار کاتاماران کلاس ویکتوریا را اداره می کند.

TACAN/UQQ-1 (SURTASS) دریافت سیگنال‌های نویز را در ناحیه‌ای با فرکانس پایین‌تر از طیف صوتی نسبت به سایر گازهای با GPBA فراهم می‌کند. به گفته منابع خارجی، این قادر است زیردریایی ها را در بردهای بیش از 150 کیلومتر و در برخی موارد - حدود 550 کیلومتر شناسایی کند. برد طبقه بندی 140 کیلومتر است. دقت جهت یابی سونار تا حد زیادی به ویژگی های جهتی تولید شده به صورت الکترونیکی و تا حدودی به تغییرات در موقعیت آنتن بستگی دارد. دقت جهت یابی 2-5 درجه است.

کار برای کاهش تاثیر نویز حامل بر روی سونار سیستم SURTASS ادامه دارد.در حال حاضر، ایستگاه ها به فیلترهای ویژه ای مجهز شده اند که صدای پراکنده خود کشتی را از صفحه نمایش اپراتور حذف می کند.

یک اشکال جدی سیستم هشدار اولیه زیردریایی متحرک SURTASS آسیب پذیری آن است. اعتقاد بر این است که در صورت درگیری، دشمن قبل از هر چیز به دنبال نابودی کشتی های نظارتی سونار برای اطمینان از ایمنی زیردریایی های خود است. بنابراین پیشنهاد می شود از زیردریایی ها به عنوان حامل سیستم SURTASS GAS استفاده شود که منجر به کاهش قابل توجه آسیب پذیری سیستم و تضمین محرمانه بودن نظارت در زمان صلح می شود.

سازماندهی پردازش اطلاعات دریافتی توسط سیستم SURTASS GAS، پردازش اولیه در کشتی و تجزیه و تحلیل دقیق بعدی را در یکی از دو مرکز پردازش اطلاعات ساحلی (نورفولک، پرل هاربر) فراهم می کند، جایی که از طریق ارتباطات ماهواره ای منتقل می شود. در صورت لزوم، اطلاعات به طور مستقیم به کشتی های ASW واقع در منطقه مشاهده منتقل می شود. در مراکز ساحلی، پردازش داده های نهایی انجام می شود، از جمله همبستگی اطلاعات دریافتی از کشتی های مشاهده هیدروآکوستیک مختلف. در سیستم‌های هیدروآکوستیک با فرکانس پایین مدرن، سیگنال‌های آنالوگ از هیدروفون‌ها با استفاده از روش تطبیقی ​​مبتنی بر تئوری فیلترینگ بهینه، به سیگنال‌های دیجیتال تبدیل می‌شوند که انعطاف‌پذیری بالا در عملکرد سیستم‌ها و سطح پایین هشدارهای کاذب را در شرایط تداخل تضمین می‌کند. تجهیزات محاسباتی مورد استفاده برای این کار افزونگی را از قبل معرفی کرده اند و خود تنظیم می شوند.

اطلاعات هیدروآکوستیک دریافتی توسط سونار AN/SQR-19 توسط پردازنده AN/UYS-2 در ساختار سیستم کنترل خودکار سلاح ضد زیردریایی AN/SQQ-89 پردازش می شود که در آن سونار با GPBA با سونار فعال سازگار است. سونار داخلی AN/SQS-53. پردازنده ویژگی های جهت دهی آنتن، پردازش باند پهن برای تشخیص اولیه و تجزیه و تحلیل حرکت نسبی هدف، همبستگی سیگنال های هیدروآکوستیک ورودی، و همچنین داده های سیستم هلیکوپتر LAMPS MKZ را تولید می کند.

در سال 1995، سیستم های خودکار AN/SQO-89 با حدود 130 کشتی سطحی وارد خدمت شدند. در حال حاضر، این سیستم در حال نوسازی همراه با بهبود نرم افزار و بهبود تجهیزات است. علاوه بر این، یک سیستم جنگی جدید ASW با ویژگی های بهبود یافته برای کشتی های اسکورت ناو هواپیمابر در حال توسعه است.

توجه ویژه ای به ایجاد یک پردازنده برای پردازش پیچیده سیگنال های هیدروآکوستیک می شود. در مجتمع‌های قایق، سیگنال‌ها توسط پردازنده‌های کامپیوتری متعدد AN/UYK-43 و مجتمع AN/BSY-1 بین محفظه‌ها پردازش می‌شوند. ترکیب داده های به دست آمده با استفاده از گاز فعال و غیرفعال امکان پذیر است. 4.5 میلیون خط نرم افزار این سیستم در 100 پردازشگر همه منظوره و 50 پردازنده تخصصی قرار دارد. در مجموع، تجهیزات محاسباتی مجموعه AN/BSY-1 117 رک را اشغال می کند، وزن آن 32 تن است. عملیات اساسی پردازش سیگنال دیجیتال در سیستم های با GPBA تبدیل فوریه سریع است.

به گفته کارشناسان، می‌توان از طریق معرفی گسترده الگوریتم‌های پردازش هوشمند اطلاعات، استفاده از آخرین فناوری‌ها در زمینه فناوری رایانه، بهبود ساختار ابزارهای تشخیص، بهبود عملکرد انرژی، قابلیت‌های سلاح‌های هیدروآکوستیک را به میزان قابل توجهی بهبود بخشید. رابط انسان و کامپیوتر و بهبود کیفیت آموزش اپراتور. انتظار می رود که کاهش احتمال اهداف از دست رفته با انتقال برخی از توابع اپراتور به الگوریتم های هوشمند، به ویژه به چهار نوع از آنها حاصل شود:

- الگوریتم افزایش بازده عملیات GAS. این به تسهیل درک اپراتور از اطلاعات هنگام شناسایی و طبقه بندی اهداف کمک می کند. بنابراین، در سونارهایی که در فرکانس‌های نسبتاً بالا کار می‌کنند، شیفت داپلر به دلیل حرکت متقابل هدف و حامل سونار بین فرکانس سیگنال اکو و فرکانس مرکزی نویز طنین 50 هرتز یا بیشتر بوده است. شنیدنی بود کاهش ساعات کار GAS با GPBA منجر به این واقعیت شد که شیفت داپلر در 50 هرتز بود و برای اپراتور غیر قابل تشخیص شد. پردازنده DEP (پردازنده تقویت دوپیه) که الگوریتمی را برای افزایش بازده عملیات GAS پیاده سازی می کند، این اشکال را برطرف می کند. به طور تطبیقی ​​طنین را سرکوب می کند، سیگنال اکو را تقویت می کند و آن را نسبت به تداخل با مقداری تغییر می دهد که مقدار تغییر داپلر را ارائه می دهد که از آستانه حساسیت اپراتور تجاوز نمی کند. این به طور قابل توجهی احتمال هشدار نادرست را کاهش می دهد.

- الگوریتمی برای انتخاب خودکار حالت کار و تعیین کانال پردازش. این یک ارزیابی فوری از میدان نویز، شرایط محیطی و سایر ویژگی‌هایی است که به انتخاب بهینه ابزارهای تشخیص و حالت‌های عملیاتی کمک می‌کند. اپراتور نسبت به تغییرات محیطی و وضعیت تاکتیکی هشدار داده می شود.

- الگوریتم برای حالت آماده به کار. با کمک آن، کانالی که در آن سیگنال شناسایی می شود انتخاب می شود و سیگنالی برای هشدار دادن به اپراتور تولید می شود.

- الگوریتم پردازش تطبیقی عملکرد پردازنده را با پارامترهای سیگنال شناسایی شده هماهنگ می کند.

با توسعه ابزارهای تشخیص جدید با GPBA، الگوریتم های هوشمند کمک قابل توجهی را در حل مسائل ASW ارائه می دهند.

ترکیب ابزارهای استاندارد مورد استفاده برای پردازش اطلاعات در سیستم های دارای GPBA و عملکرد آنها در جدول نشان داده شده است. 2.

مشکل اطمینان از دقت بالاتر جهت یافتن هدف و بهبود عملکرد در شرایط تداخل محلی قوی حل نشده است. با افزایش فاصله تا هدف، خطا در تشخیص مکان هدف افزایش می یابد. به عنوان مثال، با دقت جهت یابی 1 درجه در فاصله 50 کیلومتری، طول منطقه ای که هدف را می توان یافت 1 کیلومتر است. بنابراین، بیشترین تأثیر را با استفاده از آنتن ها در ترکیب با هلیکوپترهای ضد زیردریایی مبتنی بر عرشه و سایر کشتی های سطحی برای شفاف سازی تماس و استفاده از تسلیحات حاصل می شود.

کاهش سر و صدای زیردریایی ها مشکلاتی را در زمینه پیشرفت های جدید و نوسازی GAS موجود ایجاد می کند که حل آن عمدتاً از طریق کاهش بیشتر محدوده عملیاتی گاز غیرفعال و فعال، توسعه گاز با فرکانس پایین فعال انجام می شود. فناوری و ایستگاه های جدید مبتنی بر فیبر نوری.

یکی از مسیرهای امیدوارکننده برای توسعه محصولات GPBA ایجاد سیستم های فرکانس پایین فعال-غیرفعال است. از نظر ساختاری، آنها از آنتن های تابشی و غیرفعال بکسل شده با اندازه بزرگ تشکیل شده اند. به گفته منابع خارجی، چنین سیستم هایی در مقایسه با سیستم های موجود (به عنوان مثال AN/SQR-19) مزایای قابل توجهی در شناسایی و ردیابی اهداف خواهند داشت، زیرا سیگنال ساطع شده ممکن است دارای ویژگی های متمایز در فرکانس، نوع مدولاسیون، پهنای باند و سطح باشد. . لازم است به این اضافه کنیم که در فرکانس های پایین تلفات در هنگام انتشار سیگنال در محیط آبی کمترین است. از آنجایی که اجزای مجزای طیف نویز عمدتاً در ناحیه فرکانس پایین قرار دارند، پوشش‌های جاذب صدا دیگر مؤثر نیستند.