Mała stacja hydroakustyczna. Stacje hydroakustyczne z elastycznymi, wydłużonymi antenami holowanymi Marynarki Wojennej USA. Zobacz, co oznacza „Stacja hydroakustyczna” w innych słownikach

Stacja bazowa pogrąża się w ciemności. Ani w budynku stacji, ani w budynkach stacji - ani mgły. Ja, naiwny, przestudiowałem mapę, pomyślałem, pójdę ulicą Wokzalną do Alei Gagarina, a potem dotrę do centrum czymś, złapię taksówkę, jeśli w ogóle. Tak, właśnie teraz. W tej całkowitej ciemności

1. Zasięg wykrywania okrętu podwodnego o średniej wyporności przy prędkości poszukiwań 20 węzłów i w nieograniczających warunkach hydroakustycznych wynosi do 25 - 40 km.

2. Mediana błędów w wyznaczaniu współrzędnych:

Kąt kursu - nie więcej niż 0,5°;

Według odległości - nie więcej niż 0,8% wartości nominalnej skali.

3. Stacja zapewnia ogląd przestrzeni wodnej na horyzoncie w zakresie kątów kursowych od 0 do 150° prawej i lewej burty. Jednoczesny widok w płaszczyźnie pionowej wynika z kierunkowości charakterystycznej w tej płaszczyźnie (4°), w celu poszerzenia kąta widzenia w płaszczyźnie pionowej istnieje możliwość pochylenia anteny akustycznej do 60° w dół i do 10° w górę.

4. Wielkość martwej strefy w odległości 1,5 - 2 km.

a) w trybie detekcji - około 4° podczas nadawania i odbioru w płaszczyźnie poziomej i pionowej;

b) w trybie towarzyskim:

Przy częstotliwości f 1 - około 4 °;

Przy częstotliwości f 2 - około 6 ° dla promieniowania i odbioru w płaszczyźnie poziomej i pionowej.

6. Moc elektryczna dostarczana do anteny akustycznej wynosi co najmniej 200 kVA.

7. Przyrządy stacyjne są przeznaczone do normalnej pracy w następujących warunkach:

Temperatura otoczenia od 0 do +45°;

Toczenie się z amplitudą 10° i okresem 8 s, pochylanie z amplitudą 5° i okresem 5 s.

Skład stacji. Stacja obejmuje następujące główne instrumenty i urządzenia:

Antena akustyczna z urządzeniem uchylno-obrotowym (urządzenie 1), czyli płaskim zwierciadłem o wymiarach 4 m na 4 m, na którym zamontowane są cylindryczne przetworniki piezoceramiczne (18 przetworników pionowych po 8 przetworników każdy);

Urządzenie generatora (urządzenia 2, 2A, 22);

Panel sterująco-monitorujący (urządzenie 4), w którym skupione są bloki wskazujące, sterujące i monitorujące pracę stacji;

Obwody przedwzmacniacza i opóźnienia (urządzenie 8);

Przełączniki nadawczo-odbiorcze (urządzenie 13);

urządzenie do kompensacji efektu Dopplera (urządzenie 17);

Prostowniki (urządzenia 20, 20A);

Tablice zasilające (urządzenia 21, 21A);

Urządzenie sterujące ścieżką promieniowania (urządzenie 24A);

Konstruktor trajektorii wiązek akustycznych (urządzenie 25).

2. Komunikacja zewnętrzna GAZ-u i praca według schematu blokowego.

Stosunki zewnętrzne. Aby zapewnić długotrwałe śledzenie okrętu podwodnego, stacja posiada komunikację z następującymi przyrządami i systemami okrętowymi: dziennikiem, żyrokompasem, centralnym systemem stabilizacji, stacją MG-325, systemem Sprut, MVU-200 i 201.

Zasada działania. Rozważmy zasadę działania stacji według schematu blokowego pokazanego na rys.1.

Stacja posiada następujące tryby pracy:

Detekcja, w której poszukiwanie celów odbywa się w krokach co 30° w polu widzenia ± 150° z wydaniem oznaczenia celu na ścieżkę śledzenia;

Detekcja - śledzenie, które podczas śledzenia celu wzdłuż kąta kursu na wskaźniku IE2 ścieżki śledzenia pozwala jednocześnie widzieć sektor 30 ° na wskaźniku detekcji IE1;

Towarzyszący, w którym generowane są dokładne współrzędne celu - kąt kursu i odległość;

Słuchanie docelowego hałasu w szerokim paśmie częstotliwości.

W trybie detekcji energia akustyczna jest emitowana niemal jednocześnie w sektorze 30°. W tym przypadku (podczas promieniowania) powstaje dziewięć charakterystyk kierunkowych po 4° każda, przy odbiorze wskazany sektor jest objęty ośmioma charakterystykami kierunkowymi. Antena akustyczna jest połączona z urządzeniami torów nadawczo-odbiorczych za pomocą przełącznika odbiorczo-nadawczego.

Na ścieżce odbiorczej każde z 18 pasm anteny akustycznej jest podłączone do własnego przedwzmacniacza poprzez przełącznik odbioru-nadawania. Wyjścia przedwzmacniaczy podłączone są do urządzeń toru odbiorczego, które zapewniają pracę stacji w trybach detekcji, śledzenia i nasłuchu.

Po wykryciu celu następuje przybliżone określenie kierunku do celu, odległości do niego i wydanie oznaczenia celu na ścieżkę śledzenia.

W trybie wykrywania-śledzenia śledzenie celu odbywa się według centralnej charakterystyki kierunkowej, a wykrywanie w sektorze 30° jest symetryczne względem kierunku do śledzonego celu.

W trybie śledzenia dopracowywane są współrzędne celu, półautomatyczne śledzenie celu po kącie kursu i odległości oraz przesyłanie danych do systemu PSTB, MVU-200, 201. W trybie nasłuchowym wykrywanie celów następuje poprzez hałas, jaki wytwarzają. Nasłuchiwanie można prowadzić w sektorze ±150°.

W obszarze wyszukiwania antenę akustyczną można przesuwać o krok kanału co 30°, korzystając z automatycznego wyszukiwania krokowego lub ręcznie. Podczas słuchania antena jest obracana ręcznie lub za pomocą systemu półautomatycznego.

Wskazanie odbieranych sygnałów odbywa się:

W trybie detekcji - na wskaźniku IE-1, wykonanym na lampie elektronopromieniowej ze skanem „B” i znakiem jasności sygnału przy zastosowaniu wielokanałowego systemu wyświetlania oraz z amplitudą - na głośniku i taśmie rejestrator;

W trybie śledzenia - na wskaźniku elektronicznym IE-2 (wskaźnik odchylenia łożyska), wykonanym na dwuwiązkowej lampie elektronicznej z przesunięciem liniowym i rejestratorem odległości, poprzez rejestrację sygnału echa na papierze elektromechanicznym;

W trybie słuchania - na głośniku i telefonach.

1. Stacja hydroakustyczna z obniżoną anteną MG-329.

Przykładem stacji hydroakustycznej z obniżoną anteną akustyczną jest stacja MG-329. Stacja przeznaczona jest do dozbrajania okrętów przeciw okrętom podwodnym, okrętów i statków specjalnego przeznaczenia oraz umożliwia wykrywanie okrętów podwodnych i określanie ich współrzędnych (namiaru i odległości). Poszukiwanie i wykrywanie łodzi podwodnych odbywa się tylko u podnóża statku.

W kabinie hydroakustycznej - generator impulsów, wzmacniacz, urządzenie sterujące i monitorujące, urządzenie zasilające i wskaźnik głębokości;

Na pokładzie górnym znajduje się urządzenie opuszczające w specjalnej kasecie w bezpośrednim sąsiedztwie wyciągarki i belki dźwigu. Opuszczone urządzenie składa się z dwóch komór: zalanej i uszczelnionej. Zalany przedział mieści antenę reflektorową z tytanianu baru i przedwzmacniacz. W szczelnie zamkniętej komorze znajduje się napęd obrotu anteny, czujnik kursu i czujnik głębokości.

Stacja udostępnia cztery tryby pracy: wyszukiwanie kierunku hałasu (SHP), śledzenie ręczne (RS), wyznaczanie odległości (OD), aktywne wyszukiwanie krok po kroku (AP).

Stacja zapewnia:

Wykrywanie celu podczas okrągłego widoku przestrzeni w trybie SHP;

Określenie namiaru na cel;

Pomiar odległości do celu;

Automatyczne badanie obszaru wodnego krok po kroku.

Dane wydajnościowe stacji MG-329:

Zasięg wykrywania okrętu podwodnego manewrującego z prędkością 8 węzłów na głębokości 50 m w sprzyjających warunkach hydroakustycznych w trybie SHP wynosi 50 kabin, w trybach AP i OD - 33 kabiny;

Średni błąd w określeniu odległości wynosi 3% skali;

Stacja może pracować przy stanie morza 3 - 4 punktów przy dryfie statku nie większym niż 1,5 węzła;

Maksymalna głębokość zanurzenia anteny akustycznej wynosi 50 m;

Czas zanurzenia (wynurzenia) anteny akustycznej na maksymalną głębokość wynosi 70 s;

Czas jednorazowego przeglądu akwenu z uwzględnieniem opuszczania i podnoszenia anteny akustycznej: w trybie SH – 3 min, w trybie AP – 6,5 min, w obu trybach – 7 min;

Stacja jest gotowa do pracy już po 3 minutach od włączenia;

Czas ciągłej pracy nie przekracza 4 godzin;

Stacja pracuje w dwóch standardach częstotliwości; przepustowość toru odbiorczego:

w trybie SHP - 2500 Hz,

w trybach AP i OD - 60 Hz;

Prędkość obrotowa anteny akustycznej w trybie SHP wynosi 4 obr/min;

Krok widzenia podczas ćwiczeń na maszynie krokowej 15 °;

Szerokość charakterystyki kierunkowej we wszystkich płaszczyznach 20°;

Stacja zasilana jest trójfazowym napięciem przemiennym 220 V, 400 Hz i napięciem stałym 27 V;

Pobór mocy z sieci AC 400 VA, z sieci DC - 200 kW;

Moc pobierana przez wciągarkę z sieci prądu stałego wynosi 2 kW.

Mediana błędu łożyska 5°;

Schemat funkcjonalny stacji pokazano na rys. 1

W trybie SHP namierzanie kierunku odbywa się metodą maksymalną. Gdy przełącznik rodzaju pracy „ShP-RS-AP” urządzenia sterującego i monitorującego jest ustawiony w pozycji „ShP”, zasilanie jest dostarczane do uzwojenia wzbudzenia silnika EM-1M jednostki sterującej. Ponieważ silnik EM-1M w sposób ciągły obraca wirnik selsynowy S-3V z prędkością 4 obr./min, antena obraca się z tą samą prędkością.

Czujnik indukcyjny, sztywno zamocowany do korpusu opuszczonego urządzenia, wytwarza napięcie trójfazowe, zależne od kąta obrotu korpusu względem południka magnetycznego.

W selsynie różnicowym sumowane są kąty obrotu urządzenia zstępującego względem południka magnetycznego i anteny akustycznej względem ciała. W rezultacie generowany jest sygnał błędu, który określa położenie kątowe anteny akustycznej względem południka magnetycznego. Strzałka bloku modulatora urządzenia sterującego i monitorującego ustala ten kąt równy namiarowi na cel.

Ponieważ wirnik transformatora sinus-cosinus VTM-1V obraca się synchronicznie z anteną akustyczną, na uzwojeniach stojana indukują się napięcia, które zmieniają się zgodnie z prawem sinusa i cosinusa kąta obrotu anteny względem południka. Po wykryciu składowe sinus i cosinus są przykładane do płytek kineskopu, wyznaczając położenie wiązki na ekranie. Przy ciągłym obrocie anteny akustycznej w trybie WB wiązka na ekranie wskaźnika opisuje pierścień.

W ten sposób dane o położeniu osi charakterystyki kierunkowej anteny względem południka magnetycznego można określić z ekranu wskaźnika i wskazówki strzałki urządzenia kontrolno-kontrolnego.

Szum odbierany przez antenę akustyczną jest przekształcany na napięcie elektryczne. Napięcie to podawane jest na wejście przedwzmacniacza poprzez przełącznik „Odbiór-nadawanie”. Z wyjścia wzmacniacza sygnał podawany jest kablem kablowym na wejście wzmacniacza. Po wzmocnieniu napięcie sygnału podawane jest na przetwornicę częstotliwości, która składa się z mieszacza, lokalnego oscylatora i filtra dolnoprzepustowego. Na wyjściu przetwornika generowane jest napięcie o częstotliwości audio, które dostarczane jest do słuchawek i wzmacniacza podświetlenia, a stamtąd do modulatora lamp podświetlających. Dodatkowo sygnał ten podawany jest do detektora bazowego wzmacniacza. Obciążeniem detektora podstawowego jest uzwojenie sterujące modulatora magnetycznego modułu modulatora.

Uzwojenia robocze modulatora magnetycznego są podłączone do obwodu 200 V, 400 Hz szeregowo z uzwojeniami wirnika transformatorów obrotowych VTM - 1 V jednostki sterującej i mechanizmem obrotu transformatora oraz uzwojeniem pierwotnym przekładnika napięcia odniesienia. Kiedy na wejście detektora bazowego zostanie odebrany sygnał od celu, zmienia się prąd stały przepływający przez uzwojenie sterujące modulatora magnetycznego. Prowadzi to do redystrybucji napięcia zasilania pomiędzy roboczym modulatorem magnetycznym a uzwojeniami wirnika transformatorów wirujących VTM - 1V, w wyniku czego zmienia się również napięcie na uzwojeniach stojana VTM - 1V, co prowadzi do promieniowego odchylenia wiązka na ekranie CRT.

Zatem w momencie przejścia charakterystyki kierunkowej anteny akustycznej wzdłuż celu na pierścieniowym omiataniu kineskopu obserwuje się znak amplitudy, którego intensywność świecenia jest nieco większa niż intensywność jarzenia skanu .

W trybie PC napięcie zasilania jest usuwane z uzwojenia sterującego silnika EM - 1M, a silnik zatrzymuje się. Obracanie anteny akustycznej odbywa się za pomocą pokrętła do ręcznego śledzenia. W przeciwnym wypadku stacja pracuje analogicznie jak w trybie SHP.

Aby wyeliminować wpływ przypadkowych obrotów anteny akustycznej w stacji, wprowadzono stabilizację położenia anteny we wszystkich trybach pracy.

Przejście stacji do trybu OD z trybu PC następuje poprzez naciśnięcie przycisku start w urządzeniu kontrolno-monitorującym. Po naciśnięciu przycisku start następuje aktywacja przekaźnika P2.

Po 0,15 s od załączenia przekaźnika P2 mechanizm krzywkowy otwiera styki blokujące obwód wytwarzania impulsu wyzwalającego. Obwód generowania impulsu wyzwalającego generuje impuls, który uruchamia generator impulsów. Z wyjścia generatora impulsów poprzez przełącznik „Odbiór - transmisja” impuls wideo wchodzi do anteny akustycznej, jest przetwarzany na impuls akustyczny i emitowany. Po 0,2 s od wyemitowania impulsu mechanizm krzywkowy otwiera styki przełączające przekaźnika P3. Przekaźnik odłącza zasilanie i usuwa napięcie prądu przemiennego z obwodu zaślepiającego, a na ekranie CRT rozpoczyna się przemiatanie. Opóźnienie czasowe jest konieczne, aby wyeliminować nieliniową sekcję przemiatania spowodowaną bezwładnością silnika. W ten sposób zapewniona jest synchronizacja początku promieniowania i początku przemiatania. Dodatkowo z urządzenia magazynującego odłączane jest napięcie, a przełącznik „Odbiór-nadawanie” przełącza stację w tryb odbioru.

W obecności odbitego sygnału przejście po torze odbiorczym i jego wskazanie na ekranie CRT oraz w telefonach odbywa się analogicznie jak w trybie SHP.

Po 8,8 s, co odpowiada pełnemu czasowi trwania przemiatania na ekranie, tj. czas przejścia sygnału do celu znajdującego się w maksymalnym zasięgu i z powrotem, mechanizm krzywkowy zamyka styki przełączające przekaźnika P3. Dzięki temu przycisk start zostaje odblokowany, wyjście wzmacniacza zostaje podłączone do wzmacniacza podświetlenia, napięcie przemienne zostaje usunięte z obwodu tłumiącego i napięcia zasilania silnika. Obwód hamulca podaje napięcie hamowania do silnika i silnik zatrzymuje się. Ponieważ obwód wygaszania nie działa, na ekranie lampy pojawia się przemiatanie. Przekaźnik przełączający filtr wzmacniacza wyłącza filtr 600 Hz. Przełącznik trybu pracy przekaźnika P1 ponownie łączy uzwojenia stojana transformatora obrotowego VTM - 1 V z transformatorami podwyższającymi. stacja automatycznie przełącza się w tryb PC. Jeśli chcesz ponownie zmierzyć odległość do celu, musisz nacisnąć przycisk start.

2. Stacja hydroakustyczna z anteną holowaną MG-325.

Przykładem stacji sonarowej z holowaną anteną akustyczną jest stacja MG - 325, przeznaczona do wyszukiwania, wykrywania i ustalania współrzędnych okrętów podwodnych w niesprzyjających warunkach hydrologicznych, gdy wykorzystanie sonarów z antenami akustycznymi do wykrywania okrętów podwodnych jest utrudnione. Statki pr. 159, 1123, 1134B, 1135 są uzbrojone w stację.

Wyposażenie stacji na statku zlokalizowane jest:

W kabinie hydroakustycznej - urządzenie wskaźnikowe i urządzenie startowe;

W dziale hydroakustycznym - generator, urządzenie zasilające generator, impuls

polaryzator i akumulatory;

Na górnym pokładzie - wciągarka, urządzenia podnosząco - opuszczające i holowane.

Urządzenie holowane posiada 2 przedziały: hermetyczny, w którym umieszczone są urządzenie wzmacniające, urządzenie dopasowujące i czujnik wycieków oraz zalany, w którym umieszczona jest antena akustyczna składająca się z części promieniującej i odbiorczej oraz przetwornik przeznaczony do emitowania i odbierania drgań akustycznych podczas kontroli kontrolnej stanowisk pracy.

Stacja pracuje w trybie aktywnym i zapewnia:

Wyszukiwanie i wykrywanie okrętów podwodnych;

Określanie odległości do celu i kąta kursu (namiaru) na cel;

Wydawanie współrzędnych (odległości i kąta kursu) celu do stacji sonarowej w celu dokładnego określenia współrzędnych i urządzeń kierowania ogniem.

Stacja taktyczno-techniczna MG - 325:

Zasięg wykrywania okrętu podwodnego przy prędkości statku 25 węzłów w warunkach podwodnego kanału dźwiękowego wynosi 4–7 km;

Średni błąd wyznaczania kierunku względem urządzenia holowanego 3°;

Mediana błędu odległości: 1,5% w skali 7,5 km i 2% w skali 3,75 km.

Sektor roboczy przeglądu obszaru wodnego wynosi 250° wzdłuż przebiegu urządzenia holowanego;

Ustawianie i holowanie urządzenia holowanego jest możliwe, gdy poziom morza nie przekracza 3 - 4 punktów;

Głębokość holowania może wahać się w granicach 15 - 100 m;

Dokładność urządzenia holowanego przy stałej prędkości holowania: wg

przechylenie ± 3°, głębokość ± 2 m;

Stacja działa w jednym z 3 standardów częstotliwości;

Moc elektryczna dostarczana do części promieniującej anteny nie mniejsza niż 100 kW;

Czas trwania emitowanych impulsów wynosi 25 i 5 ms;

Rozwiązanie charakterystyki kierunkowej anteny akustycznej na poziomie 0,7 dla części promieniującej w płaszczyźnie pionowej wynosi 14°, w poziomie – 270°, dla części odbiorczej w obu płaszczyznach – 14°;

Urządzenia stacji przystosowane są do pracy w temperaturze otoczenia od -10 do +50°C w warunkach drgań w zakresie częstotliwości 5–35 Hz z przyspieszeniem 1g dla urządzeń znajdujących się na statku oraz w zakresie 15–20 Hz z przyspieszeniem 2 g dla sprzętu umieszczonego na urządzeniu holowanym;

Zasilanie stacji z sieci prądu trójfazowego 220 V, 50 Hz;

Pobór mocy 6,5 kVA;

Masa stacji wynosi 5300 kg.

Uproszczony schemat funkcjonalny stacji pokazano na rys.4. Stacja działa w trybie wyszukiwania kierunku echa. Impulsy z generatora poprzez kolektor prądu wciągarki, linę kablową i odpowiednie urządzenie docierają do części promieniującej anteny akustycznej, gdzie są przekształcane w wibracje akustyczne. Jednocześnie uruchamiane jest przemiatanie wzdłuż odległości wskaźnika widoku sektorowego, który przeznaczony jest do wizualnej obserwacji celów we współrzędnych prostokątnych (odległość - kąt kursu). Sygnał emitowany jest w sektorze 250° wzdłuż trasy holowanego urządzenia. Po napromieniowaniu stacja automatycznie przełącza się w tryb odbioru.

Sygnały akustyczne odbite od obiektu podwodnego odbierane są przez część odbiorczą anteny akustycznej, w której przetwarzane są na sygnały akustyczne, a następnie podawane do 26 przedwzmacniaczy w zależności od liczby odbiorników antenowych. Po wzmocnieniu sygnały docierają do kompensatora, który tworzy 20 przestrzennych charakterystyk kierunkowych odbioru (20 kanałów). Zatem odbiór kierunkowy odbywa się w sektorze 250°. Z wyjścia kompensatora sygnały podawane są według liczby kanałów do 20 wzmacniaczy głównych, gdzie częstotliwość robocza sygnału zostaje zamieniona na częstotliwość pośrednią i następuje jego dalsze wzmocnienie. Wyjścia głównych wzmacniaczy podłączone są do wejść przełączników widoku sektorowego i krokowego.

Elektroniczny komutator widoku sektorowego naprzemiennie łączy wyjścia głównych wzmacniaczy ze wskaźnikiem widoku sektora. Cykl przełączania następuje synchronicznie z zmianą kierunku. Dzięki temu na ekranie wskaźnika widoku sektora powstaje dwuwspółrzędna pozioma odległość skanowania - kąt kursu.

Widok sektorowy jest używany podczas wyszukiwania okrętów podwodnych. Sygnał echa rejestrowany jest na ekranie wskaźnika widoku sektorowego w postaci znaku jasności, którego położenie określa odległość i kąt kursu. Kąt kursu (namiar) do celu wyznacza się względem urządzenia holowanego, zliczając kąt w płaszczyźnie poziomej pomiędzy kierunkiem nadejścia sygnału echa a płaszczyzną średnicy urządzenia holowanego (południk rzeczywisty).

W przypadku wykrycia celu podwodnego operator za pomocą przełącznika kanałów łączy kanał, w którym wykrywany jest sygnał, ze wskaźnikiem widoku steppera. Przełączanie kanałów w tym przypadku odbywa się za pomocą przełącznika krokowego z kontrolą częstotliwości kanałów. Na ekranie wskaźnika widoku krokowego tworzony jest skan zasięgu synchronicznie z emisją impulsu. W momencie przybycia odbitego sygnału obserwuje się znak amplitudy. W ten sposób wyznaczana jest odległość w wybranym kanale (kierunku) za pomocą wskaźnika widoku schodkowego.

Wskaźnik widoku sektora służy do śledzenia celu.

Ścieżka spaceru zawiera ścieżkę słuchową, która umożliwia odsłuchanie sygnału echa w telefonach i głośnikach. Podłączenie przewodu słuchowego do wybranego przez operatora kanału odbywa się jednocześnie z podłączeniem wskaźnika widoku krokowego za pomocą przełącznika kanałów.

Ryc.2. Schemat strukturalny GAS MG-325.

1. Przeznaczenie, zadania do rozwiązania, skład stacji, umiejscowienie sonaru MG-7.

2. Tryby działania, zasada działania, charakterystyka działania GAS MG-7.

Literatura:

1. Opis techniczny GAS MG-7.

2. Formularz GAZ MG-7.

3. Instrukcja obsługi GAS MG-7.

I. Cel, zadania, skład stacji, lokalizacja.

1. Okrętowa stacja sonarowa MG-7 instalowana jest na statkach nawodnych i przeznaczona jest do rozwiązywania następujących zadań:

Wykrywanie podwodnych sił i środków dywersyjnych (PDSS);

Określanie współrzędnych wykrytych celów (odległość, kąt kursu).

2. GAS MG-7 stosuje się, gdy statki są zakotwiczone lub zacumowane przy podstawach zwrotnych i na niezabezpieczonych redach.

3. W skład stacji hydroakustycznej MG-7 wchodzą następujące urządzenia:

Urządzenie 1 - antena hydroakustyczna;

Urządzenie 2 - generator impulsów sondy;

Urządzenie 4 - główny wskaźnik elektroniczny

Urządzenie 5 - zasilacz;

Urządzenie 6 - zdalny wskaźnik elektroniczny;

Urządzenie 13 to przedwzmacniacz wielokanałowy z elektronicznym przełącznikiem.

Przeznaczenie urządzeń GAS MG-7 i ich rozmieszczenie podano w tabeli. 1.

II. Sposób działania, zasada działania, charakterystyka wydajnościowa stacji.

4. Stacja używana jest w następujących trybach;

I - tryb pełnej mocy;

II - tryb niskiego poboru mocy (25% całkowitej mocy promieniowania);

III - tryb naśladowania celu i kontroli wachtowej przez operatora.

Tabela 1 PRZEZNACZENIE I ROZMIESZCZENIE URZĄDZEŃ GAZOWYCH MG-7

Nazwa Przeznaczenie urządzenia Miejsce instalacji

Urządzenie 1 Konwersja sygnału elektrycznego – pokład górny

w promieniowaniu hydroakustycznym; sonar - statek w ochronie

elektrycznych, ich wzmacnianie i otwieranie obudowy

tektirovanie w recepcji; utworzenie jednego

cechy odbioru

Urządzenie 2 Formowanie i wytwarzanie elektro-hydrakustyki

impulsy o wymaganej długości - cięcie

kształty i formy przy częstotliwości roboczej stacji

Urządzenie 4 Wzmocnienie i sygnalizacja sygnałów echa z hydroakustyki

cele na ekranie PPI, określenie prądu

współrzędne celu, kontrola trybu

Mamo, praca, kontrola pracy

dokładność przyrządów stacji.

Urządzenie 5 Formowanie i stabilizacja napięcia Hydroakustycznego

Kabina stacyjna urządzeń zasilających Zhenii

Urządzenie 6 Wskazanie sygnałów echa od celu na BIP

Ekran PIKO. Formacja elektryczna

sygnały echa

z jednego lub dwóch celów, kontrola

tryby pracy bloku symulacyjnego,

synchronizacja dwóch GAS MG-7 z jednym

praca tymczasowa na statku

Urządzenie 13 Wzmocnienie odbitej hydroakustyki

sygnały, odpytywanie elektroniczne

kanały odbiornika i ich numer seryjny

połączenie z ICO

5. Zasada działania

Działanie stacji opiera się na zasadzie pulsacyjnego sonaru celu.

Jednostka sterująca BU-2 generuje impulsy prostokątne o czasie trwania t=0,5ms z okresem powtarzania Tsl=533ms, które podawane są do generatora impulsów sondujących, który generuje impulsy o czasie trwania t=0,5ms z wypełnieniem wysoką częstotliwością . Z wyjścia generatora impulsy te podawane są do emitera hydroakustycznego (I) z promieniowaniem bezkierunkowym w płaszczyźnie poziomej i wąsko skierowanym w pionie na poziomie 0,7 (rys. 1). Sygnały odbite od celu, w zależności od kierunku, odbierane są przez odpowiednie odbiorniki hydroakustyczne (HAP), które tworzą statystyczny wachlarz charakterystyk kierunkowości anteny odbiorczej przecinających się na poziomie 0,5 (rys. 2), przetwarzane na sygnały elektryczne , wzmacniane przez wzmacniacz wysokiej częstotliwości z automatyczną regulacją wzmocnienia (UHF z AGC) i są wykrywane przez detektor amplitudy (D). W ten sposób obwiednia sygnału o niskiej częstotliwości jest przydzielana na wyjściu kanałów roboczych, tj. sygnał wideo. Sygnały z wyjść 32 kanałów podawane są do przełącznika elektronicznego, który wykonuje szeregowe odpytywanie kanałów z częstotliwością odpytywania f=1920 Hz. W czasie trwania odbitego sygnału każdy kanał jest jednokrotnie odpytywany przez przełącznik. Aby zsynchronizować przemiatanie wiązki CRT z odpytywaniem kanału, częstotliwość odpytywania 1920 Hz pochodzi z przełącznika elektronicznego do jednostki sterującej (BU-2), która steruje pracą jednostki skanera (BR). W tym samym celu sygnał 1920 Hz wchodzi przez jednostkę synchronizacji (BS) zdalnego wskaźnika do jednostki IE tego wskaźnika.

Skaner generuje trójfazowe napięcie sinusoidalne o amplitudzie zmieniającej się zgodnie z prawem zęba piłokształtnego (rysunek 3), co powoduje powstanie spiralnego skanu wiązki za pomocą lampy elektronopromieniowej (CRT).

Do przemiatania wiązki CRT wykorzystywana jest częstotliwość odpytywania 1920 Hz, która zapewnia, że ​​pozycja wiązki elektronów na ekranie CRT odpowiada odpytywaniu określonego kanału. I tak np. przy każdym odpytywaniu pierwszego kanału wiązka elektronów znajduje się zawsze w sektorze 1 (rys. 2), przy odpytywaniu drugiego kanału – w sektorze 2 itd. Jeżeli na wejście kanału otrzyma impuls odbity od celu przekraczający poziom zakłóceń, to przy odpytywaniu tego kanału na wyjściu przełącznika elektronicznego podłączonego do wejścia selektora amplitudy (CA) napięcie przekroczy ustawiony próg a jednostka CA wyprowadzi standard na podstawie amplitudy impulsu.

Wzmocniony przez wzmacniacz wideo, impuls ten podawany jest do modulatora CRT i oświetla ekran w miejscu, w którym w momencie dotarcia sygnału znajduje się wiązka elektronów (rysunek 4).

Ponieważ system hydroakustyczny jest zorientowany względem statku, a wysyłanie impulsów sondujących jest zsynchronizowane z początkiem przemiatania wiązki CRT, położenie znaku jasności na ekranie określa współrzędne celu względem statku pod względem odległość i kąt kursu.

Biorąc pod uwagę, że poziom zakłóceń pogłosowych i sygnałów na początku cyklu jest bardzo wysoki i stopniowo maleje, a wzmacniacz wysokiej częstotliwości (UHF z AGC) nie jest w stanie całkowicie wyrównać poziomu sygnału na odległość. Blok przełączników automatycznie dostosowuje kwantyzację poziomu (dolny próg graniczny) grupami (po 8 kanałów w każdym) kanałów, a próg selektora amplitudy posiada dodatkową tymczasową automatyczną regulację (VAGC), która zapewnia stopniowe obniżanie progu od początku cyklu do końca. Sygnały sterujące TVG pochodzą z bloku BU-2 synchronicznie z sygnałami rozpoczęcia przemiatania i wysyłania impulsów sondujących. Z selektora amplitudy sygnały wchodzą jednocześnie do bloku IE zdalnego wskaźnika (urządzenie 6), którego działanie jest synchronizowane przez blok BU-2 urządzenia 4 za pomocą bloków synchronizacji (BS) w urządzeniach 4 i 6, ze względu do którego sygnały odbierane na wskaźniku głównym są powielane na ekranie wskaźnika zdalnego.

Układ kształtujący celownik elektroniczny (FEV), umieszczony w elektronicznym zespole przetwornika (SE) urządzenia 4, sterowany przez jednostkę BU-2, generuje impuls o częstotliwości napełniania 1920 Hz, podawany do VUO, a następnie do CRT, tworząc elektroniczny celownik na ekranie (patrz rys. 5).

Wartość celownika elektronicznego jest proporcjonalna do czasu trwania tego impulsu i zmieniana jest za pomocą precyzyjnego potencjometru (PT), którego skala jest wyskalowana w jednostkach odległości. Kierunek celownika elektronicznego ustala się poprzez zmianę fazy napięcia napełniania za pomocą przesuwnika fazowego (PV), którego skala jest wyskalowana w kątach kursu.

Zatem zmieniając położenie przesuwnika fazowego i potencjometru precyzyjnego, można ustawić koniec linii celownika elektronicznego w dowolnym punkcie na ekranie i wyznaczyć współrzędne tego punktu za pomocą odpowiednich skal (o jednostka SE). Z jednostki SE sygnał tworzący celownik elektroniczny przesyłany jest równolegle do jednostki IE zdalnego wskaźnika, gdzie pełni on funkcję wskaźnika położenia celu wykrytego przez operatora. Współrzędne celu na zdalnym wskaźniku są określone przez skalę wydrukowaną na ekranie.

Blok symulacyjny (BI) w urządzeniu 6 generuje impulsy o czasie trwania 20-50 μs z regulowaną częstotliwością powtarzania równą . Wchodząc do jednostek IE urządzeń 4 i 6, impulsy oświetlają ekran (znak jasności), podobnie jak znak z celu.

Różnica pomiędzy okresem przemiatania (Traz.) a okresem powtarzania symulacji - (Timp.) daje zmianę położenia znacznika jasności wzdłuż promienia (odległości).

Zmiana fazy tego sygnału za pomocą przesuwnika fazowego umożliwia przesunięcie znaku jasności imitującego cel w dowolny sektor ekranu.

W przypadku zainstalowania na jednym statku dwóch stacji (dziobowej i rufowej) i konieczności ich jednoczesnej pracy, jednostki synchronizacyjne przyrządów 6 tych stacji są ze sobą połączone, co zapewnia synchronizację wysyłania impulsów sondujących i zmniejszenie efektu zakłócającego impulsów sondujących i pogłos z jednej stacji na drugą.

6. Mapa stacji zawiera elementy wbudowanej kontroli i sygnalizacji, umożliwiające sterowanie pracą urządzeń 1, 2, 5.

W przypadku nieszczelności urządzenia 1 lub awarii jednego z zasilaczy urządzenia 5, zapala się lampka sygnalizacyjna AWARIA URZĄDZENIA 1.5 znajdująca się na panelu przednim urządzenia 4 i włącza się alarm dźwiękowy.

W przypadku spadku mocy promieniowania jednostka kontroli promieniowania urządzenia 2 generuje sygnał, który trafia do urządzenia 4. W takim przypadku na panelu przednim urządzenia 4 zapala się lampka sygnalizacyjna AWARIA URZĄDZENIA 2 i włącza się alarm dźwiękowy jest aktywowany.

7. Monitorowanie stanu kanałów odbiorczych odbywa się poprzez obecność na końcu omiatania znaków kontroli jasności w pozycji „300-400 m” przełącznika ZAKRESY.

Wraz ze spadkiem wzmocnienia lub awarią jednego lub więcej wzmacniaczy wysokiej częstotliwości (UHF) na ekranie lampy elektronopromieniowej głównego wskaźnika (urządzenie 4) nie ma odpowiednich znaków kontrolnych.

8. Na jednym statku zapewniona jest jednoczesna praca dwóch MG-7 GAS przy rozstawie anten hydroakustycznych 70-150 m.

Jednoczesna praca GAS MG-7 z innymi stacjami i systemami nie jest zapewniona.

9. Główne cechy taktyczne GAS MG-7 pokazano w tabeli. 2.

10. Główne parametry techniczne GAS MG-7 podano w tabeli. 3.

11. Załoga bojowa GAS MG-7 - niestandardowa. Do obsługi i pełnienia wachty na GAS MG-7 dopuszczony jest personel RTS, który zapoznał się z jego budową i zdał egzaminy dopuszczające do samodzielnego pełnienia wacht.

Tabela 2

GŁÓWNA CHARAKTERYSTYKA TAKTYCZNA GUS MG-7

Charakterystyka Numeryczna

oznaczający

Średni zasięg detekcji PDSS, m:

Karłowata łódź podwodna 200

Pojazdy podwodne 150

Podwodny sabotażysta 120

Pole widzenia w płaszczyźnie poziomej, (°) 360

Głębokość widzianej strefy kołowej 20

Błąd określenia wartości skutecznej

współrzędne celu:

Według odległości, %, skala 3

Kąt kursu, ° 3

Rezolucja:

Według odległości m 10

Kąt kursu, ° 15

Głębokość robocza instalacji urządzenia 1, m 10

Czas postawienia stacji w stan gotowości (min) 25

Czas ciągłej pracy, godz. 24

Notatka. Średni zasięg detekcji PDSS z prawdopodobieństwem poprawnej detekcji 0,9; stan morza nie więcej niż 3 punkty; głębokość morza nie mniejsza niż 20 m; obniżony poziom zakłóceń hałasowych nie przekracza 0,02 Pa.

Tabela 3. GŁÓWNE CHARAKTERYSTYKI TECHNICZNE GAZU MG-7

Charakterystyka Numeryczna

oznaczający

Czas trwania impulsu sondującego, ms 0,5

Struktura impulsu sondy Prostokątna

z dużą częstotliwością

pożywny

Charakterystyka kierunkowości hydroakustycznej

antena tic, °:

a) tryb promieniowania:

Poziomo 360

Pionowe 3

b) tryb odbioru:

W płaszczyźnie poziomej 32 XH na 12

Pionowe 12

Skale zasięgu, m 0-100

Pobór mocy z sieci 220/380 V 50 Hz (W) 800

Czas pracy stacji przed naprawą średnią, h 5000

Warunki normalnej pracy:

Temperatura otoczenia, °С 0-40

Wilgotność względna do 98

temperatura 20-25 °С,%

Fale morskie, punkty do 3

Aby zwalczać wrogie okręty podwodne, Stany Zjednoczone wraz z sojusznikami z NATO i Japonią stworzyły dogłębny system nadzoru przeciw okrętom podwodnym na Oceanie Atlantyckim i Pacyfiku. Obejmuje różnorodne siły i środki, w tym sonar stacjonarny, okrętowy i lotniczy. Wszystkie mają na celu wykrywanie okrętów podwodnych wroga i nadawanie im oznaczenia celu. Ich działanie opiera się na wykorzystaniu głównej cechy demaskującej okręty podwodne - hałasu śmigieł i mechanizmów.

Hałas śmigieł obserwuje się w dość szerokim zakresie, a mechanizmów w bardzo wąskim, w postaci odrębnych częstotliwości dyskretnych. Analiza spektralna hałasu pozwala nie tylko określić położenie celu podwodnego i elementy jego ruchu, ale także dość dokładnie zidentyfikować go i określić jego narodowość. Wraz ze wzrostem prędkości łodzi intensywność jej składowych dźwięków wzrasta w całym zakresie częstotliwości. Jednak maksimum promieniowania przypada na obszar niskich częstotliwości: najwyższe natężenie poziomu promieniowania celów podwodnych i minimalne straty podczas ich propagacji. Analiza stosunku tych parametrów dała impuls do rozwoju stacji hydroakustycznych pracujących w zakresie niskich częstotliwości (10-300 Hz).

Przyjęcie przez marynarki wojenne wielu krajów świata nowoczesnej, wysoce skutecznej broni przeciw okrętom podwodnym sterowanej przez bojowe systemy informacyjne oparte na najnowszej technologii komputerowej doprowadziło do tego, że podwodne systemy sonarowe przez większość czasu muszą działać w trybie pasywnym. Ponadto stacje pasywne mogą wykryć cel w odległości przekraczającej odległość jego użycia broni. Pojawiła się zatem pilna potrzeba poprawy dokładności wyszukiwania kierunku szumu gazu pasywnego, wystarczającej do generowania danych strzelaniowych, a także rozwiązania problemu nasłuchiwania kątów kursu rufy okrętu nawodnego lub łodzi podwodnej znajdujących się w cieniu sonaru. obszar. Realizacja tych wymagań stała się możliwa dzięki zastosowaniu w systemach hydroakustycznych systemów sonarowych niskiej częstotliwości z antenami holowanymi.

Zasięg wykrywania okrętów podwodnych zależy od następujących cech pasywnego GAZU: wskaźnika kierunkowości anteny (od niego zależy selektywność przestrzenna); poziom własnej ingerencji; próg detekcji (różnica rozpoznania) wyznaczany dla danego prawdopodobieństwa wykrycia celu i rozpoznania fałszywego alarmu.

Na kierunkowość anteny wpływa charakterystyka hydrofonów, ich liczba i względne położenie. Dlatego też w przypadku anten odbiorczych o dużej długości, pracujących w zakresie niskich częstotliwości, stosuje się elastyczne, wydłużone anteny holowane (GPBA). Strukturalnie GPBA jest systemem składającym się z połączonych ze sobą modułów akustycznych zawierających hydrofony i układy elektroniczne do wstępnego przetwarzania sygnału (rys. 2). Czułość hydrofonów w dużej mierze zależy od materiału, z którego są wykonane. Nowoczesne systemy wykorzystują ceramikę piezoelektryczną i piezopolimery. Na obu końcach sekcji hydrofonowej anteny znajdują się specjalne moduły pochłaniające drgania, co pozwala znacznie zwiększyć prędkość holowania bez pogorszenia jakości pracy.

Każdy hydrofon podłączony jest do liny kablowej, za pośrednictwem której sygnały przesyłane są poprzez obwody wstępnego przetwarzania na statek, gdzie poddawane są końcowemu przetwarzaniu w urządzeniach pokładowych lub przesyłane do centrum przetwarzania informacji przybrzeżnej.

Graficznie charakterystykę kierunkową GPBA można przedstawić jako bryłę mającą kształt trójwymiarowego pierścienia z przymocowanymi do niej dodatkowymi stożkami, utworzoną przez boczne listki charakterystyki kierunkowej. Trójwymiarowa charakterystyka kierunkowości okrągłej płaskiej anteny ma prostszą postać - wiązkę projektora, która ma symetrię obrotową względem normalnej do płaszczyzny i jest otoczona listkami bocznymi (ryc. 3),

Porównując graficzne i analityczne wyrażenia kierunkowości GPBA i anteny płaskiej, możemy stwierdzić, że wraz ze wzrostem długości charakterystyka kierunkowa anten wydłużonych znacznie poprawia się w porównaniu z antenami płaskimi, ponieważ charakterystyka tych ostatnich jest bardziej ograniczona według ich rozmiaru. Przestrzenną orientację charakterystyki kierunkowej wydłużonej anteny można kontrolować albo poprzez jej mechaniczny obrót, albo poprzez połączenie szeregowe lub równoległe z każdym elementem anteny akustycznej odpowiednich obwodów fazujących, które zapewniają obrót osi maksymalnej czułości w dany kierunek. Od lat 80-tych do GAS-u skutecznie wprowadzono metodę cyfrowego kształtowania wiązki.

W wykrywaniu okrętów podwodnych szczególne znaczenie nabrały środki z GPBA, gdyż zastosowanie anten o długości setek metrów umożliwiło przesunięcie ich zasięgu działania w obszar niskich częstotliwości akustycznych i infradźwiękowych.Ponadto zróżnicowanie przestrzenne anteny i statek transportowy dzięki zastosowaniu długich holowników zmniejsza wpływ hałasu statku na charakterystyki eksploatacyjne GAZU.

Wady GPBA obejmują niemożność bezpośredniego pomiaru odległości do celu (w tym celu uciekają się do metody triangulacji). Położenie anteny w przestrzeni względem kadłuba statku stale się zmienia. Może odbiegać od płaszczyzny średnicy statku ze względu na długość giętkiej liny kablowej, dowolnie zmieniać głębokość z powodu nierównomiernego ruchu nośnika i gęstości wody, wibrować z powodu lokalnych zaburzeń środowiska wodnego, obracać się wokół własnej osi na skutek skręcenia liny holowniczej (rys. 4). Ma to wpływ na dokładność wyznaczania kierunku.

Tworzenie pierwszych modeli systemów z GPBA rozpoczęto w USA w 1963 roku, a w 1966 roku przeprowadzono testy morskie systemu TASS (Towed Array Sonar System) z anteną o długości około 100 m i średnicy 7,5 cm. dane uzyskane do 1967 roku oraz wyniki odkryć naukowych umożliwiły rozpoczęcie prac nad stworzeniem próbek z GPBA dla okrętów podwodnych (program STASS - Submarine Towed Array Sonar System) i dla okrętów nawodnych (TACTASS - Taktyczny Towed Array Sonar System).

Aby zapewnić wydajną pracę w trybie pasywnym, w programie STASS opracowano rozbudowany holowany system TV-16. Przeznaczony jest do AN/BQQ-5, który przez ostatnie lata pozostawał głównym środkiem sonarowej detekcji okrętów podwodnych klasy Los Angeles i SSBN Ohio w Marynarce Wojennej USA. Konstrukcyjnie antena TV-16 jest systemem liniowym o średnicy 82,5 mm, składającym się z hydrofonów zamkniętych w polimerowej obudowie. Aby zmniejszyć hałas przepływu i zmniejszyć opór, antena jest skierowana na oba końce.

GAK AN/BQQ-6 to w zasadzie zmodyfikowana wersja GAK AN/BQQ-5. Schematy rozmieszczenia urządzeń antenowych w kompleksach są podobne (łuk kulisty, pokładowy, łuk konforemny i GPBA). AN / BQQ-6 SJSC zawiera również infradźwiękową stację namierzania kierunku. Początkowo antena TV-16 była mocowana bezpośrednio do urządzenia holowniczego łodzi podwodnych. Następnie umieszczono go w osłonie, którą przymocowano od zewnątrz do kadłuba łodzi. Antena wyposażona jest także w urządzenie umożliwiające odłączenie jej od łodzi podwodnej w sytuacji awaryjnej. Podczas holowania GPBA prędkość łodzi spada o około 0,5 węzła. Długość liny holowniczej wynosi 800 m dla AN/BQQ-5 i 720 m dla AN/BQQ-6. Antenę montuje się i demontuje za pomocą urządzenia hydraulicznego, za pomocą którego można także regulować jej długość. Antena TV-16 zapewnia działanie pasywnego gazu w zakresie częstotliwości od 10 Hz do kilku kiloherców oraz wykrywanie celów podwodnych w promieniu 15-90 km.

Eksperci widzą sposoby dalszej poprawy wydajności GAS za pomocą GPBA okrętów podwodnych w przesunięciu zasięgu operacyjnego do obszaru widma o bardzo niskiej częstotliwości (jednostki herców) w celu wykrywania okrętów podwodnych za pomocą sygnałów tonalnych. Wykrywanie takich sygnałów ma odbywać się za pomocą cienkiej liniowej holowanej anteny TV-23, której długość w przyszłości wyniesie 2000 m. Instalacja takich anten w ramach AN / BQQ-5D SJSC jest przeprowadzana podczas zaplanowanej naprawy wielozadaniowych atomowych okrętów podwodnych Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych. W tym przypadku anteny umieszcza się w zbiornikach głównego balastowania łodzi podwodnej.

Korzystanie z GPBA ze statków nawodnych ma wiele funkcji. W szczególności mają najlepsze możliwości ustawiania i próbkowania wydłużonych anten, a ich waga jest również mniej ograniczona, to znaczy długość anteny może być znacznie dłuższa niż w przypadku łodzi podwodnych. Nie mogą jednak szybko zmienić głębokości holowania anteny. Program TACTASS przeznaczony jest głównie dla okrętów nawodnych i zakłada rozwój sonaru zdolnego do rozwiązywania zadań taktycznych na dystansie do kilkudziesięciu kilometrów i pracującego w średnim zakresie częstotliwości.

Główne cechy HAS utworzonego w programie TACTASS podano w tabeli. 1.

Pierwszą stacją seryjną, przeznaczoną dla okrętów nawodnych Marynarki Wojennej USA, była AN/SQR-15. Umożliwiał mobilne monitorowanie sonarowe okrętów podwodnych wroga, ale ogólnie miał ograniczone możliwości. Obecnie stacja nadal służy pojedynczym okrętom Marynarki Wojennej USA.

Sonar taktyczny AN/SQR-18 przeznaczony jest do zapewnienia obrony przeciwlotniczej formacji okrętowych. Jest bardziej zaawansowany od AN/SQR-15, ma większy zasięg. Montaż i dobór przedłużonej anteny GAS odbywa się za pomocą urządzenia do podnoszenia i opuszczania anteny GAS AN/SQS-35, do której owiewki mocowana jest za pomocą kabla-kabla. Przedwzmacniacze sygnałów hydroakustycznych znajdują się również w kopule anteny GAS AN/SQS-35, sprzęt do przetwarzania i wyświetlania informacji znajduje się na pokładzie statku. Zmodernizowana stacja sonarowa AN/SQR-18A zawiera urządzenie elektroniczne, które eliminuje odblaski z własnego szumu, szum akustyczny statku transportowego z ekranu wskaźnika i posiada lepszy system śledzenia.

Sonar AN/SQR-19 przeznaczony jest do wykrywania i klasyfikacji okrętów podwodnych podczas eskortowania konwojów oraz wykonywania misji wspierających formacje lotniskowców. Stacja rejestruje temperaturę, przewodność elektryczną wody morskiej, w zależności od hydrologii morza, określa głębokość zanurzenia anteny, która jest optymalna do odsłuchu. W trybie pracy antena jest holowana za statkiem poniżej warstwy skoku, aby zmniejszyć zakłócenia ze strony statku holującego.

Według zachodnich ekspertów stacja zapewnia 10 razy większy zasięg wykrywania i 2 razy lepszą dokładność namierzania kierunku niż AN/SQR-18, a prawdopodobieństwo trafienia w cele jest 2 razy większe. Liczba okrętów podwodnych wykrytych za pomocą sonaru AN/SQR-19 w różnych obszarach Oceanu Światowego w różnych porach roku jest średnio 11 razy większa niż liczba łodzi wykrytych za pomocą sonaru AN/SQR-18A. Zasięg wykrywania okrętów podwodnych AN/SQR-19 w strefie konwergencji sięga 65 km, w sprzyjających warunkach hydroakustycznych i przy optymalnych prędkościach holowania – 100 km, przy zaangażowaniu systemu śmigłowców LAMPS MKZ – 125 km.

Zadania wykrywania okrętów podwodnych przeciwnika na duże odległości można rozwiązać za pomocą stacji sonarowych opracowanych w ramach programu SURTASS (Surveillance Towed Array Sonar System). Program ten rozpoczął się w 1974 r. Miał on stworzyć sonar wczesnego ostrzegania zdolny do określenia lokalizacji okrętów podwodnych znajdujących się w drugiej i trzeciej strefie konwergencji. Prace nad prototypem trwały prawie osiem lat.

Nowy AN/UQQ-2 GAS (SURTASS) przeznaczony był dla statków rozpoznawczych sonarowych dalekiego zasięgu typu Stalworth, które wykorzystują wydłużoną antenę holowaną o długości 1220 m, którą można wysunąć do tyłu na kablu 1830 w celu pokrycia zakresu głębokości 150-450 m. Obecnie w Dowództwie Morskim Stanów Zjednoczonych znajduje się dziesięć okrętów klasy Stalworth (wyporność całkowita 2262 ton, długość 68,3 m, szerokość 13,1 m, zanurzenie 4,5 m, prędkość maksymalna 11 węzłów, zasięg przelotowy 4000 mil, załoga 30 - 33 osoby, w tym 9 funkcjonariuszy). Trzy z nich służą do zwalczania przemytu narkotyków, jeden zajmuje się badaniami naukowymi z zakresu hydroakustyki, jeden jest w remoncie, pięć patroluje obszary o niskiej efektywności systemu SOSUS w celu zwiększenia prawdopodobieństwa wykrycia łodzi podwodnych lub wyjaśnienia ich współrzędne przy użyciu metody triangulacji (cztery na Atlantyku, w bazie marynarki wojennej Little Creek i jedno na Pacyfiku, w bazie marynarki wojennej Pearl Harbor). Patrole prowadzone są zazwyczaj przez 30-60 dni z prędkością 3 węzłów, a statek może przepłynąć 6450 mil.

Ponadto w programach różnych resortów bierze udział jeszcze sześć jednostek tego typu, a w razie potrzeby wszystkie 16 jednostek będzie można skierować do patrolu.

W 1986 roku rozpoczęto prace nad nowym katamaranem typu Victories. Jego wyporność całkowita wynosi 3396 ton, długość 71,5 m, szerokość 28,5 m, zanurzenie 7,6 m, prędkość maksymalna 16 węzłów (3 węzły w patrolu), załoga 32 osoby. Ma lepszą zdolność żeglugową podczas patrolowania pełnego morza przy małej prędkości niż statki typu Stalworth. Obecnie Marynarka Wojenna dysponuje czterema katamaranami klasy Victories.

TACAN/UQQ-1 (SURTASS) zapewnia odbiór sygnałów szumu w zakresie niższych częstotliwości widma akustycznego niż inne HAS z GPBA. Według źródeł zagranicznych jest w stanie wykryć okręty podwodne na dystansie ponad 150 km, a w niektórych przypadkach - około 550 km. Zasięg klasyfikacji wynosi 140 km. Dokładność wyznaczania kierunku przez GAS zależy w większym stopniu od charakterystyki kierunkowej utworzonej metodą elektroniczną, a w mniejszym stopniu od zmiany położenia anteny. Dokładność łożyska wynosi 2-5°.

Trwają prace nad ograniczeniem wpływu hałasu przewoźnika na GAS systemu SURTASS.Obecnie stacje zostały wyposażone w specjalne filtry usuwające rozproszony hałas własny statku z wyświetlacza operatora.

Poważną wadą mobilnego systemu wczesnego ostrzegania SURTASS dla okrętów podwodnych jest podatność na zagrożenia. Uważa się, że w przypadku konfliktu wróg będzie przede wszystkim dążył do zniszczenia sonarowych statków obserwacyjnych, aby zapewnić bezpieczeństwo swoim okrętom podwodnym. Dlatego proponuje się wykorzystanie okrętów podwodnych jako nośnika systemu sonarowego SURTASS, co znacząco zmniejszy podatność systemu i zapewni tajność obserwacji w czasie pokoju.

Organizacja przetwarzania informacji otrzymywanych przez GAS systemu SURTASS zapewnia pierwotne przetwarzanie na pokładzie statku, a następnie szczegółową analizę w jednym z dwóch przybrzeżnych ośrodków przetwarzania informacji (Norfolk, Pearl Harbor), gdzie są one przesyłane za pośrednictwem komunikacji satelitarnej. W razie potrzeby informacje przekazywane są bezpośrednio do statków ASW znajdujących się w obszarze obserwacji. Ośrodki przybrzeżne dokonują ostatecznego przetwarzania danych, w tym korelacji informacji otrzymanych z różnych statków obserwacji hydroakustycznej. We współczesnych kompleksach hydroakustycznych niskiej częstotliwości sygnały analogowe z hydrofonów przetwarzane są na sygnały cyfrowe metodą adaptacyjną opartą na teorii filtrowania optymalnego, która zapewnia dużą elastyczność pracy systemów i niski poziom fałszywych alarmów w warunkach zakłócających. Wykorzystywany do tego sprzęt komputerowy ma wstępnie wprowadzoną redundancję i jest samoregulujący.

Informacje hydroakustyczne odbierane przez sonar AN/SQR-19 przetwarzane są przez procesor AN/UYS-2 w strukturze zautomatyzowanego systemu kierowania bronią przeciw okrętom podwodnym AN/SQQ-89, w którym sonar z GPBA jest kompatybilny z aktywny wbudowany sonar AN/SQS-53. Procesor wykonuje wyznaczanie kierunkowości anteny, szerokopasmowe przetwarzanie w celu wstępnej detekcji i analizy względnego ruchu celu, korelację przychodzących sygnałów hydroakustycznych, a także danych systemu śmigłowca LAMPS MKZ.

W 1995 roku zautomatyzowane systemy AN/SQO-89 weszły do ​​​​służby na około 130 statkach nawodnych. Obecnie system ten jest modernizowany w celu udoskonalenia oprogramowania i sprzętu. Ponadto opracowywany jest nowy system walki ASW o ulepszonych parametrach dla okrętów eskortowych lotniskowców.

Szczególną uwagę poświęcono stworzeniu procesora do złożonego przetwarzania sygnałów hydroakustycznych. W kompleksach łodzi sygnały są przetwarzane przez liczne procesory komputerowe AN / UYK-43 rozmieszczone w przedziałach i kompleks AN / BSY-1. Zapewniona jest kombinacja danych uzyskanych za pomocą aktywnego i pasywnego GAS-u. 4,5 miliona linii oprogramowania systemowego mieści się w 100 procesorach ogólnego przeznaczenia i 50 wyspecjalizowanych. Łącznie sprzęt komputerowy kompleksu AN/BSY-1 zajmuje 117 stojaków, jego waga wynosi 32 t. Podstawowym działaniem narzędzi cyfrowego przetwarzania sygnałów w układach z GPBA jest szybka transformata Fouriera.

Zdaniem ekspertów, możliwe jest znaczne zwiększenie możliwości broni hydroakustycznej poprzez powszechne wprowadzenie inteligentnych algorytmów przetwarzania informacji, zastosowanie najnowszych technologii z zakresu informatyki, udoskonalenie konstrukcji narzędzi detekcyjnych, poprawę charakterystyki energetycznej broni interfejsu człowiek-komputer i poprawę jakości szkolenia operatorów. Oczekuje się, że zmniejszenie prawdopodobieństwa pominięcia celów zostanie osiągnięte poprzez przeniesienie części funkcji operatora do inteligentnych algorytmów, w szczególności czterech ich typów:

— Algorytm poprawy efektywności działania SMA. Pomaga ułatwić operatorowi postrzeganie informacji podczas wykrywania i klasyfikacji celów. Zatem w GAS-ie pracującym na stosunkowo wysokich częstotliwościach przesunięcie Dopplera spowodowane wzajemnym ruchem celu i nośnika GASU pomiędzy częstotliwością sygnału echa a częstotliwością środkową zakłócenia pogłosowego wynosiło 50 Hz lub więcej, to znaczy , było to słychać. Skrócenie czasu pracy HAS z GPBA spowodowało, że przesunięcie Dopplera mieściło się w granicach 50 Hz i stało się nieodróżnialne dla operatora. DEP (Doppier Enhancement Processor), który implementuje algorytm zwiększający efektywność działania GAS, eliminuje tę wadę. Adaptacyjnie tłumi pogłos, wzmacnia sygnał echa i przesuwa go względem zakłóceń o wielkość zapewniającą wartość przesunięcia Dopplera nie przekraczającą progu czułości operatora. To znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo fałszywych alarmów.

— Algorytm automatycznego wyboru trybu pracy i określenia kanału przetwarzania. Zapewnia natychmiastową ocenę „pola szumowego”, warunków środowiskowych i innych cech, które przyczyniają się do optymalnego doboru narzędzi detekcyjnych i trybów pracy. Operator jest powiadamiany o zmianach w otoczeniu i sytuacji taktycznej.

— Algorytm trybu czuwania. Za jego pomocą podświetlany jest kanał, w którym wykryto sygnał, i generowany jest sygnał ostrzegający operatora.

— Algorytm przetwarzania adaptacyjnego. Koordynuje pracę procesora z parametrami wykrywanego sygnału.

Wraz z rozwojem nowych narzędzi detekcji wykorzystujących GPBA, inteligentne algorytmy będą stanowić znaczącą pomoc w rozwiązywaniu problemów ASW.

Skład standardowych narzędzi stosowanych do przetwarzania informacji w systemach z GPBA oraz ich działanie przedstawiono w tabeli. 2.

Problem zapewnienia większej dokładności wyznaczania kierunku celów i poprawy wydajności w warunkach silnych zakłóceń lokalnych nie został rozwiązany. Wraz ze wzrostem odległości od celu wzrasta błąd w wykrywaniu lokalizacji celu. Przykładowo, przy dokładności namierzania kierunku wynoszącej 1° na dystansie 50 km, długość obszaru możliwej lokalizacji celu wynosi 1 km. Dlatego największy efekt daje użycie anten w połączeniu z pokładowymi helikopterami przeciw okrętom podwodnym i innymi okrętami nawodnymi w celu wyjaśnienia kontaktu i użycia broni.

Redukcja hałasu łodzi podwodnych stwarza problemy w zakresie nowych zabudów i modernizacji istniejącego GAS-u, których rozwiązanie będzie realizowane głównie poprzez dalsze zmniejszanie zasięgu pracy GAS-u pasywnego i aktywnego, rozwój technologii GAS-u aktywnego niskiej częstotliwości oraz nowe stacje w oparciu o światłowód.

Jednym z obiecujących kierunków rozwoju funduszy z GPBA jest tworzenie aktywnych i pasywnych systemów niskiej częstotliwości. Strukturalnie składają się z dużych anten promieniujących i pasywnych holowanych. Według zagranicznych źródeł takie systemy będą miały znaczną przewagę w wykrywaniu i śledzeniu celów w porównaniu z istniejącymi (na przykład AN / SQR-19), ponieważ emitowany sygnał może zawierać charakterystyczne cechy częstotliwości, rodzaju modulacji, szerokości pasma i poziomu. Do tego należy dodać, że przy niskich częstotliwościach straty podczas propagacji sygnału w środowisku wodnym są najmniejsze. Ponieważ dyskretne składowe widma hałasu zlokalizowane są głównie w obszarze niskich częstotliwości, powłoki dźwiękochłonne przestają być skuteczne.