[实用新型]用于识别水下和水面目标的实时监测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于海洋监测系统技术领域，具体地说，是涉及一种用于识别和实时监测水面和水下低频移动目标的监测系统。

背景技术

在现有的海洋监测研究领域中，多采用布设声纳基阵的方式来实现对水面和水下远距离移动目标的探测和识别。但是，目前的水面和水下目标，其辐射的噪声不断降低，主要集中在低频和甚低频段。因此，为了能够对水下目标和水面船只进行探测和识别，需要监测系统能够捕获低频和甚低频段的声场信息。但是，随着工作频率的降低，要求声纳基阵的几何尺寸不断增大，由此导致目标监测系统的体积日渐庞大，且其性能也很难满足低频和甚低频段声场信息的探测要求。

发明内容

本实用新型为了解决传统采用声纳设备构建水下目标监测系统所存在的体积庞大、应用灵活性差的问题，提出了一种基于声速剖面仪和矢量水听器构建的目标监测系统，实现了对水下和水面移动目标的实时探测和识别，提高了整个系统的监测能力。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种用于识别水下和水面目标的实时监测系统，包括声速剖面仪、矢量水听器、数字罗经仪、控制单元和岸站；所述控制单元接收声速剖面仪、矢量水听器和数字罗经仪输出的检测信号并进行处理后，生成监测数据以有线或者无线的方式发送至岸站。

进一步的，在所述矢量水听器中设置有声压传感器和振速传感器，反馈声压检测信号和振速检测信号至所述的控制单元。

优选的，在所述控制单元中优选设置有依次连接的前置放大器、滤波器、模数转换器和数据采集单元，通过前置放大器接收所述声速剖面仪、矢量水听器和数字罗经仪输出的检测信号，通过数据采集单元将处理后生成的监测数据发送至岸站。

进一步的，在所述控制单元中还设置有存储器，连接数据采集单元，保存监测数据。

作为所述岸站的一种优选构建方式，在所述岸站中优选设置有数字信号处理模块和显示器，所述数字信号处理模块接收控制单元上传的监测数据，经处理后输出至显示器进行显示。

进一步的，所述声速剖面仪与矢量水听器布放在水下的同一深度，通过声速剖面仪测量矢量水听器所处水层的声速信息，为后期的目标识别提供所需的检测数据。

又进一步的，在所述实时监测系统中设置有潜标系统，所述矢量水听器和数字罗经仪包含在所述的潜标系统中，布放在水下的指定深度；所述声速剖面仪通过声学释放器连接锚，通过锚实现声速剖面仪在水下的定位布放。

再进一步的，在所述的潜标系统中设置有框体，为了减小晃动对监测系统的影响，在所述潜标系统的框体下还安装有减震器，以减小外界环境对矢量水听器的干扰。

优选的，所述矢量水听器的布放深度为30-80米，布放水域的深度为40-100米。

为了实现对不同水域移动目标的实时监测，所述声速剖面仪、矢量水听器、数字罗经仪和控制单元优选设置有多组，分布在不同的监测水域，监测不同水域的移动目标，并实时地上传至岸站。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的监测系统采用矢量水听器检测水下的声场信息，可以实现对低频和甚低频段辐射噪声的准确探测，并保证矢量通道具有良好的低频指向性和各向同性噪声的抑制能力。配合声速剖面仪和数字罗经仪还可以实现对矢量水听器所处深度和声速的检测，以及对目标的方位和深度的探测，不仅满足了对水面船只以及水下低频移动目标的检测和识别要求，而且可以有效解决传统声纳系统体积庞大的问题，系统配置灵活、多样，通过组网还可以实现对不同水域移动目标的实时监测，提高了海洋监测的实时性和机动能力。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的用于识别水下和水面目标的实时监测系统的整体架构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

20世纪中叶，浅海分层介质点源声场的简正波理论趋于成熟，分层介质声传播理论推动了20世纪60年代以后水声技术的飞速发展，矢量传感器、矢量声学和矢量信号处理技术也就此起步。矢量水听器的研究工作首见于美国学者五十年代发表的有关使用惯性传感器直接测量水中质点振速的论文，自此以后，俄罗斯、英国、法国等国家陆续开展了矢量水听器的研制工作。直到上世纪九十年代，矢量水听器的研究工作才开始大规模展开，且到目前为止仍然是水声领域研究的热点之一。