[發(fā)明專(zhuān)利]一種水下目標(biāo)隱蔽追蹤仿生裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811190960.3
• 申請(qǐng)日: 2018-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109319070A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷波;楊益新;陳棟;王宏磊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B63G8/00
• 分類(lèi)號(hào): B63G8/00;B63G8/14;B63G8/39;G01S15/88;G01D21/02
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專(zhuān)利中心 61204
• 代理人: 金鳳

本發(fā)明提供了一種水下目標(biāo)隱蔽追蹤仿生裝置，包括感知段、控制段和動(dòng)力段三部分，在發(fā)現(xiàn)水中目標(biāo)后，吸附在該目標(biāo)的外殼上對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期有效的隱蔽追蹤，記錄被追蹤目標(biāo)的輻射噪聲并與特定裝置通信反饋目標(biāo)的特性，本發(fā)明仿生設(shè)計(jì)降低了該仿生裝置的自輻射噪聲，提高了該仿生裝置的隱蔽能力，吸盤(pán)的設(shè)計(jì)使得該仿生裝置可以吸附在目標(biāo)的外殼上，提高了該仿生裝置對(duì)被追蹤目標(biāo)的追蹤能力，搭載的主被動(dòng)聲納允許該仿生裝置記錄目標(biāo)的輻射噪聲，并將目標(biāo)的特性信息傳輸至已有反潛平臺(tái)，提高了該仿生裝置對(duì)已有反潛平臺(tái)的補(bǔ)充能力，包含環(huán)境信息傳感器組使得該仿生裝置即使沒(méi)有追蹤到目標(biāo)，亦可以采集海洋環(huán)境信息，提高了該仿生裝置的利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水下仿生領(lǐng)域，尤其是一種水下目標(biāo)的仿生裝置。

背景技術(shù)

為了防范敵方潛艇在我國(guó)海域活動(dòng)，經(jīng)常需要投入大量的資源進(jìn)行反潛作業(yè)。目前采用較多的是在關(guān)鍵海域布放水下反潛網(wǎng)絡(luò)，并在可疑海域投放聲納浮標(biāo)進(jìn)行反潛。但是受敵方潛艇隱身降噪技術(shù)的制約，這些反潛手段的效率較低，難以掌握目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的精準(zhǔn)信息，往往會(huì)使得敵方潛艇在被發(fā)現(xiàn)后再次逃脫。由于現(xiàn)有反潛平臺(tái)的缺陷，需要發(fā)展一種不受目標(biāo)輻射噪聲制約的探測(cè)裝置，用以增強(qiáng)對(duì)水下隱身目標(biāo)的探測(cè)能力，彌補(bǔ)現(xiàn)有平臺(tái)的缺陷，配合現(xiàn)有平臺(tái)進(jìn)行反潛。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種水下目標(biāo)隱蔽追蹤仿生裝置，旨在配合現(xiàn)有反潛平臺(tái)在發(fā)現(xiàn)水中目標(biāo)后，吸附在該目標(biāo)的外殼上對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期有效的隱蔽追蹤，記錄被追蹤目標(biāo)的輻射噪聲并可以與特定裝置通信反饋目標(biāo)的特性，甚至可以在特定情況下發(fā)射特殊的聲信號(hào)暴露敵方目標(biāo)的位置信息，進(jìn)而形成對(duì)敵方水中目標(biāo)強(qiáng)有力的探測(cè)追蹤能力。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提出的水下目標(biāo)隱蔽追蹤仿生裝置，包括感知段、控制段和動(dòng)力段三部分，感知段、控制段和動(dòng)力段依次相連。

所述感知段包含感知段外殼，環(huán)境信息傳感器組和三維姿態(tài)傳感器，其中，環(huán)境信息傳感器組安裝在感知段外殼外，三維姿態(tài)傳感器安裝在感知段外殼內(nèi)；

所述控制段包含控制段外殼，仿生平衡裝置，中央處理單元、驅(qū)動(dòng)電路控制板、電源模塊和仿生沉浮裝置，其中，仿生平衡裝置和吸盤(pán)安裝在控制段外殼外，中央處理單元、驅(qū)動(dòng)電路控制板、電源模塊和仿生沉浮裝置安裝在控制段外殼內(nèi)；

所述動(dòng)力段包含動(dòng)力段外殼，動(dòng)力裝置安裝在動(dòng)力段外殼內(nèi)；

所述環(huán)境信息傳感器組包含溫度傳感器、鹽度傳感器、壓力傳感器，各傳感器間協(xié)同工作，對(duì)水下目標(biāo)隱蔽追蹤仿生裝置周邊海域的環(huán)境信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

所述三維姿態(tài)傳感器在水下采集水下目標(biāo)隱蔽追蹤仿生裝置的姿態(tài)信息，傳輸給中央處理單元進(jìn)行處理。

所述仿生平衡裝置由仿生背鰭和仿生胸鰭組成，仿生背鰭包括仿生背鰭襟翼和仿生背鰭舵機(jī)；仿生胸鰭包括仿生胸鰭襟翼和仿生胸鰭舵機(jī)；仿生背鰭和仿生胸鰭配合使用，通過(guò)仿生背鰭舵機(jī)和仿生胸鰭舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)仿生背鰭襟翼和仿生胸鰭襟翼擺動(dòng)并形成特定的姿態(tài)，來(lái)控制水下目標(biāo)隱蔽追蹤仿生裝置的平衡。

所述仿生沉浮裝置由電機(jī)、油囊和活塞組成，通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)改變油囊的體積，從而改變水下目標(biāo)隱蔽追蹤仿生裝置的浮力，控制水下目標(biāo)隱蔽追蹤仿生裝置的沉浮。

所述中央處理單元分別與電路控制板、電源模塊、三維姿態(tài)傳感器、功率放大器和環(huán)境信息傳感器組相連接，是水下目標(biāo)隱蔽追蹤仿生裝置的核心，用于處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

所述電源模塊分別與中央處理單元、驅(qū)動(dòng)電路控制板、三維姿態(tài)傳感器、功率放大器和環(huán)境信息傳感器組相連接，并為中央處理單元、驅(qū)動(dòng)電路控制板、三維姿態(tài)傳感器、功率放大器和環(huán)境信息傳感器組提供電源，用于保障水下目標(biāo)隱蔽追蹤仿生裝置的正常運(yùn)行。