[发明专利]一种基于蓝绿激光的蛙人和水下航行器探测装置

说明书

本发明公开了一种水下领域新型蛙人和水下航行器探测装备，是一种使用蓝绿激光作为探测载体且锚系在重要水道，港口的海床(或河床)上，通过多发多收实现对水下蛙人，水下航行器等小型目标拦截与报警。本发明包括：浮球，承力复合缆，蓝绿激光收发模块和锚座。探测装备通过锚系在重要水道，港口的海床(或河床)上，蓝绿激光收发模块按照设置收发光信号，在锚链之间构成光学栅栏，并将数据反馈给岸基站，若收发异常，经过跟踪判断，即实现蛙人和水下航行器探测。本发明避免了蛙人声纳受水面船只干扰的问题，有效解决水下蛙人主动声纳回声接收存在白点干扰的问题，不影响水面通航，结构简单，更适合于蛙人和水下航行器的探测。

技术领域

本发明属于水下运动小目标检测技术领域，主要是使用蓝绿激光收发模块作为检测仪器且锚系在海床(或河床)上，实现对水下蛙人，水下航行器等小型目标进行有效拦截报警。

背景技术

随着世界安全形势的复杂化，水面或水下袭击事件日益增多。1995年，斯里兰卡政府停靠在港口附近的舰艇遭受了恐怖组织所派出潜水员的自杀式袭击，2003年，一艘橡皮艇袭击了停泊在也门亚丁港的美国“科尔”号战舰，军舰被严重炸伤，54名美军伤亡，随着水下武器装备小型化的发展，海军舰艇基地、民用港口、海上钻井平台、海滨重要设施等极有可能遭到恐怖分子和敌对方来自水下的攻击，因此，防御蛙人和水下航行器等蛙人或水下航行器人侵问题已经凸显出来，建立一套完备的水下安保机制，对重点水域实施严密监控，保证关键设施的安全至关重要。

近年来，浅海水域的安全防御技术研究成为各西方发达国家关注的焦点，产生一批已投入使用的蛙人探测装备，如英国奎奈蒂克公司的冥府看门狗360，以色列DSIT公司的DDS系列，挪威康斯伯特公司的SM2000/9000系列，国内中科院声学所的数字多波束蛙人探测声纳等。以上产品均是采用主动蛙人探测声纳模式，利用大型水下换能器基阵提高目标空间分辨率，通过电子扫描实现目标全方位和固定范围搜索，不可避免存在信道复杂和背景干扰严重问题，而且为了做到全方位搜索，存在处理电路复杂，体型大，成本高的问题。尽管在这些方面已做了部分努力，如陈孟君等人的专利(申请号201210364141.2)将声纳与姿态仪分离，并制造系留平台维持声纳深度，曹益荣等人的专利(申请号201020126226.3)提出采用机械扫描取代电子扫描等。但是以上均无法解决声信号信道复杂和背景干扰严重的本质问题。

光波在水体中传播存在大量衰减，不适合作为信号远距离传输的媒介，但是相对于浅海海域，港口，河道等短距离传输，采用蓝绿激光作为信号媒介具有可实现性。1963年，Duntley S.Q及Gilbert G.D等人在研究光波在海洋中的传播特性时，已证明海洋中存在一个类似于大气中存在的透光窗口，对0.47～0.58μm波段的蓝绿光衰减较弱，可探测距离达30米以上。利用机载的蓝绿激光发射和接收设备，通过发射大功率、窄脉冲激光，可以完成海洋水文勘测(包括浅海水深、海底地貌测绘、海水光学参数的遥测等)，水雷、潜艇或鱼群的探测。

发明内容

1、发明目的

有鉴于此，本发明提出一种基于蓝绿激光的蛙人和水下航行器探测装置，采用蓝绿激光作为目标探测识别栅栏的媒介，通过特定的收发模式，完成蛙人和水下航行器有效拦截报警，从原理上避开主动蛙人声纳所存在的问题，装置结构简单，成本低，探测效果佳。

2、技术方案

基于蓝绿激光的蛙人和水下航行器探测装置包括浮球，蓝绿激光收发模块，承力复合缆和锚座，多个蓝绿激光收发模块通过承力复合缆与浮球和锚座相连，形成锚链，并通过锚座固定于河床(海床)底，通过浮球垂直立于水中，组成探测锚链，多条探测锚链构成所述探测装置，探测装置通过承力复合缆与岸基站相连。不同探测锚链两两之间等深度设置蓝绿激光收发模块，在探测锚链之间构成蓝绿激光栅栏。

所述基于蓝绿激光的蛙人和水下航行器探测装置由多条探测锚链组成，鉴于河道的浑浊程度，各锚链相互之间间隔长度不大于20米，蛙人横穿时为正常男性卧躺高度，蓝绿激光收发模块垂直距离应小于10厘米。