Гидроакустические приборы и оборудование /

Гидроакустическая навигационная система с ультракороткой базой ГАНС-УКБ

 

USBL antenna — УКБ антенна ОС, Transponder — маяк-ответчик,  Tow body — буксируемый подводный аппарат, TB USBL antenna — УКБ антенна буксируемого подводного аппарата

Назначение:  Определения местоположения подводных объектов. Основные технические характеристики системы Дальность связи с МО – не менее 10 км. Флуктуационная ошибка определения координат – 0.5% от дальности Рабочие частоты гидроакустического сигнала, Гц: 7350, 10000, 10500, 11000, 11500, 12000, 12500, 13000, 13500. Количество приемных каналов — 4 Расчетная точность измерения направления прихода сигналов в рабочем диапазоне частот вблизи нормали – 0.1 град.

Краткое описание, используемый метод, функциональная схема

Для определения местоположения привязные (буксируемые) и автономные подводные приборы и аппараты оснащаются специальными маяками-ответчиками (МО), которые излучают гидроакустический сигнал. Судно обеспечения (СО) принимает этот сигнал методом фазовой пеленгации. Координаты МО вычисляются при этом (бортовым блоком СО) с точностью не хуже 0.5% при дальностях от 20 до 6000 м.
Схема взаимодействия элементов одного из вариантов навигационной системы изображена на рис. 1. Данная система позволяет определять координаты маяка-ответчика (Transponder) относительно УКБ антенны (USBL antenna) судна. А наличие аналогичной УКБ антенны (TB USBL antenna) на буксируемом подводном аппарате (Tow body) позволяет также определять и относительные координаты подводного аппарата. При наличии на СО также и спутниковой навигационной системы (GPS или аналогичной), все относительные координаты, полученные системой ГАНС-УКБ, могут быть пересчитаны в абсолютные (географические) координаты.

Технические характеристики маяка-ответчика (МО):

• Рабочая глубина   –   до 6000 м.
• Диапазон частот приема   –   от 7 кГц  до  9,5 кГц.
• Диапазон  частот ответа   –   от 10 кГц  до  13,5 кГц.
• Диаграмма направленности гидроакустической
• антенны МО   -   верхняя полусфера
• Чувствительность на прием в диапазоне 7 кГц ? 10 кГц – 300 мкВ/Па
• Чувствительность на передачу в диапазоне частот
• 10 кГц ? 13,5 кГц   –   3,5 Па/В
• Акустическое давление, развиваемое гидроакустической антенной МО
• на оси излучения  -   193 дБ относительно 1мкПа.
• Минимальное звуковое давление полезного сигнала гидроакустической антенны МО Рмин   –   0,05 Па.
• Автономность МО по энергоресурсу – 3 года или не менее 2·105 ответов
• (с элементами питания “alkaline”  LR20, емкостью 16А·Ч)
• Напряжение питания – 27В, (18  ALKALINE элементов типа размера LR20 (D))
• тип привода механизма размыкателя балласта   —   электромагнитный
• сопротивление обмотки механизма размыкателя балласта   –   4 Ома
• минимальный ток срабатывания механизма   –   2,5 А
• Вид сигнала управления механизмом   –   импульс
• минимальная длительность импульса управления механизмом при минимальном токе   –   500 мсек
• максимально допустимый ток через обмотку соленоида механизма   –   10 А
• максимально допустимое время протекания максимального тока через обмотку   –   5 сек
• максимально допустимая нагрузка на крюк механизма размыкателя балласта   -   100 кг.
• Конструкция прочного корпуса маяка ответчика   –   сфера из алюминиевого сплава диаметром 350 мм.
• Вес МО на воздухе   –   20 кг, не более.
• Положительная плавучесть   –   4 кг, не менее.
• Диапазон рабочих температур   –   от  00 до +400 С.

Маяк-ответчик может работать в двух  режимах: «маяк-ответчик» и «маяк-ответчик-ретранслятор».

Установка режимов производится по соответствующей команде заранее. В режиме «Маяк-ответчик» после приема сигнала «Запрос» МО излучает ответный сигнал. В режиме «Маяк-ответчик-ретранслятор» после приема сигнала «Запрос» МО излучает ответный сигнал и после фиксированной паузы  повторяет  сигнал «Запрос» для других маяков. Прием команды «Всплыть» осуществляется маяком-ответчиком всегда, независимо от того в какой режим работы он установлен. МО принимает с судна команду «Всплыть», декодирует ее и производит отделение якоря-груза.  После чего осуществляется подъем МО на поверхность за счет его положительной плавучести. Дальность связи между маяками в этом режиме до 7 км.