[發明專利]一種基于藍綠激光的蛙人和水下航行器探測裝置

在審

• 申請號: 201811034295.9
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN110879421A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 金佳賓;任俊奎;施維
• 申請（專利權）人: 北京中科海訊數字科技股份有限公司
• 主分類號: G01V8/20
• 分類號: G01V8/20
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 李宏偉

本發明公開了一種水下領域新型蛙人和水下航行器探測裝備，是一種使用藍綠激光作為探測載體且錨系在重要水道，港口的海床(或河床)上，通過多發多收實現對水下蛙人，水下航行器等小型目標攔截與報警。本發明包括：浮球，承力復合纜，藍綠激光收發模塊和錨座。探測裝備通過錨系在重要水道，港口的海床(或河床)上，藍綠激光收發模塊按照設置收發光信號，在錨鏈之間構成光學柵欄，并將數據反饋給岸基站，若收發異常，經過跟蹤判斷，即實現蛙人和水下航行器探測。本發明避免了蛙人聲納受水面船只干擾的問題，有效解決水下蛙人主動聲納回聲接收存在白點干擾的問題，不影響水面通航，結構簡單，更適合于蛙人和水下航行器的探測。

技術領域

本發明屬于水下運動小目標檢測技術領域，主要是使用藍綠激光收發模塊作為檢測儀器且錨系在海床(或河床)上，實現對水下蛙人，水下航行器等小型目標進行有效攔截報警。

背景技術

隨著世界安全形勢的復雜化，水面或水下襲擊事件日益增多。1995年，斯里蘭卡政府停靠在港口附近的艦艇遭受了恐怖組織所派出潛水員的自殺式襲擊，2003年，一艘橡皮艇襲擊了停泊在也門亞丁港的美國“科爾”號戰艦，軍艦被嚴重炸傷，54名美軍傷亡，隨著水下武器裝備小型化的發展，海軍艦艇基地、民用港口、海上鉆井平臺、海濱重要設施等極有可能遭到恐怖分子和敵對方來自水下的攻擊，因此，防御蛙人和水下航行器等蛙人或水下航行器人侵問題已經凸顯出來，建立一套完備的水下安保機制，對重點水域實施嚴密監控，保證關鍵設施的安全至關重要。

近年來，淺海水域的安全防御技術研究成為各西方發達國家關注的焦點，產生一批已投入使用的蛙人探測裝備，如英國奎奈蒂克公司的冥府看門狗360，以色列DSIT公司的DDS系列，挪威康斯伯特公司的SM2000/9000系列，國內中科院聲學所的數字多波束蛙人探測聲納等。以上產品均是采用主動蛙人探測聲納模式，利用大型水下換能器基陣提高目標空間分辨率，通過電子掃描實現目標全方位和固定范圍搜索，不可避免存在信道復雜和背景干擾嚴重問題，而且為了做到全方位搜索，存在處理電路復雜，體型大，成本高的問題。盡管在這些方面已做了部分努力，如陳孟君等人的專利(申請號201210364141.2)將聲納與姿態儀分離，并制造系留平臺維持聲納深度，曹益榮等人的專利(申請號201020126226.3)提出采用機械掃描取代電子掃描等。但是以上均無法解決聲信號信道復雜和背景干擾嚴重的本質問題。

光波在水體中傳播存在大量衰減，不適合作為信號遠距離傳輸的媒介，但是相對于淺海海域，港口，河道等短距離傳輸，采用藍綠激光作為信號媒介具有可實現性。1963年，Duntley S.Q及Gilbert G.D等人在研究光波在海洋中的傳播特性時，已證明海洋中存在一個類似于大氣中存在的透光窗口，對0.47～0.58μm波段的藍綠光衰減較弱，可探測距離達30米以上。利用機載的藍綠激光發射和接收設備，通過發射大功率、窄脈沖激光，可以完成海洋水文勘測(包括淺海水深、海底地貌測繪、海水光學參數的遙測等)，水雷、潛艇或魚群的探測。

發明內容

1、發明目的

有鑒于此，本發明提出一種基于藍綠激光的蛙人和水下航行器探測裝置，采用藍綠激光作為目標探測識別柵欄的媒介，通過特定的收發模式，完成蛙人和水下航行器有效攔截報警，從原理上避開主動蛙人聲納所存在的問題，裝置結構簡單，成本低，探測效果佳。

2、技術方案

基于藍綠激光的蛙人和水下航行器探測裝置包括浮球，藍綠激光收發模塊，承力復合纜和錨座，多個藍綠激光收發模塊通過承力復合纜與浮球和錨座相連，形成錨鏈，并通過錨座固定于河床(海床)底，通過浮球垂直立于水中，組成探測錨鏈，多條探測錨鏈構成所述探測裝置，探測裝置通過承力復合纜與岸基站相連。不同探測錨鏈兩兩之間等深度設置藍綠激光收發模塊，在探測錨鏈之間構成藍綠激光柵欄。

所述基于藍綠激光的蛙人和水下航行器探測裝置由多條探測錨鏈組成，鑒于河道的渾濁程度，各錨鏈相互之間間隔長度不大于20米，蛙人橫穿時為正常男性臥躺高度，藍綠激光收發模塊垂直距離應小于10厘米。