[发明专利]基于无人船的细小型声呐阵列进行姿态转换的方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于无人船的细小型声呐阵列进行姿态转换的装置，无人船上设有船载控制模块、船载通信模块、液压液储存腔和汞储存腔；细小型拖缆内的末端设有一具有缆内液压液储存腔和缆内汞储存腔的活塞筒，细小型拖缆内设有一条液压液连通管和一条汞连通管，液压液连通管连通液压液储存腔和缆内液压液储存腔，汞连通管连通的汞储存腔与缆内汞储存腔，所述船载控制模块控制液压腔带杆密封活塞和汞腔带杆密封活塞的工作状态，进而控制细小型拖缆末端的配重实现细小型声呐阵列的姿态转换。本发明可以使基于无人船的细小型声呐阵列灵活、方便的进行水平姿态或垂直姿态的转换，进而适应复杂水域环境和满足多种任务需求，提升探测效率。

技术领域

本发明属于拖曳式声呐阵列领域，特别是涉及一种基于无人船的细小声呐阵列进行水平姿态与垂直姿态转换的方法和装置。

背景技术

拖曳式声呐阵列广泛应用于海洋军事和国民经济生产中，其在水下目标探测、定位中发挥着重要的作用。

拖曳式声呐阵列具有阵列孔径大、观测面积广，拖曳平台噪声影响小等显著优点，但也有很多的局限性。首先，为了减小拖曳平台的噪声(如发动机噪声)影响，拖曳式声呐阵列需要使用非常长的前导段与弹性段使水声信息传感段远离拖曳平台，但这样会增加整个拖曳探测系统的重量和体积，在拖曳式声呐阵列回收后也会占用拖曳平台大量的存储空间。其次，拖曳式声呐阵列的布放与回收的操作过程复杂、灵活性差，实现难度大，运行成本高。

而将无人船与细小型声呐阵列相结合，则可以弥补拖曳式声呐阵列的缺陷。首先，与传统拖曳平台相比，无人船自身噪声极低，不需要非常长的前导段与弹性段来减小拖曳平台噪声，能进一步降低拖曳式声呐阵列探测系统的目标检测阈值，提升目标检测性能。其次，无人船与细小型声呐阵列的系统体积小、成本低。且无人船机动灵活的特点可进一步扩大观测面积，实现快速灵活的布放与回收。

但是，细小型声呐阵列中的拖缆平行于海平面，工作时处于海洋表层，其缆内检波器的信号接收方向一般为指向海底的方向。因此，对位于细小型声呐阵列平面下的信号的探测效果较好。而当信号源位置偏离检波器的信号接收方向，处于细小型声呐阵列的探测盲区时，信号源难以被检测到，探测效果较差。若此时细小型声呐阵列中的拖缆沿垂直海平面方向延伸，指向海底，其内检波器的信号接收方向为沿海平面指向远方，细小型声呐阵列的信号接收范围则可以覆盖其处于水平状态时的盲区，进而取得更好的探测效果。

因此，设计一种基于无人船的细小型声呐阵列进行水平姿态与垂直姿态的转换的方法，使探测活动可以合理灵活的使用水平缆与垂直缆进行探测，这可以充分发挥两种探测方式的优势，有效地提升探测效率，优化探测成果。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提出一种改变基于无人船的细小型声呐阵列的水平和垂直姿态的方法和装置，使基于无人船的细小型声呐阵列可以根据实际情况，灵活、方便的进行水平姿态或垂直姿态的转换，进而适应复杂水域环境和满足多种任务需求，提升探测效率。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种基于无人船的细小型声呐阵列进行姿态转换的装置，无人船拖曳有多个细小型拖缆，细小型拖缆设有缆内检波器，所述无人船上设有船载控制模块、船载通信模块、液压液储存腔和汞储存腔，所述液压液储存腔内设有液压腔带杆密封活塞，所述汞储存腔内设有汞腔带杆密封活塞；所述细小型拖缆内设有一条液压液连通管和一条汞连通管，液压液连通管的一端与所述液压液储存腔连通，所述汞连通管的一端与所述汞储存腔连通，所述液压液连通管的另一端与所述汞连通管的另一端均位于细小型拖缆内的末端、且两者之间连接有一活塞筒，所述活塞筒内设有一密封活塞，位于所述密封活塞一端的腔室A与所述液压液连通管连通，该腔室A记为缆内液压液储存腔，位于所述密封活塞另一端的腔室B与所述汞连通管连通，该腔室B记为缆内汞储存腔，所述缆内液压液储存腔和缆内汞储存腔的容积之和为V₁，