[發(fā)明專利]低頻多線譜遠程水下目標探測系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911030235.4
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN111220987B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 苑秉成;楊鵬;詹昊可;唐波;陳喜;于強毅;賀自力
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江優(yōu)威科技有限公司;武漢環(huán)達電子科技有限公司;宜昌市藍德光電機械有限公司
• 主分類號: G01S15/04
• 分類號: G01S15/04;G01S15/06;G01S7/521;G01S7/52
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

1.一種低頻多線譜遠程水下目標探測系統(tǒng)，其特征在于包括兩條相互垂直的水平浮標陣列，每條浮標陣列包括多個間隔分布的被動聲納浮標，聲納浮標上集成有無線電發(fā)射機/接收機和嵌入式計算機；還包括設(shè)置于平臺上的多通道無線電發(fā)射機/接收機和計算機；由平臺上的多通道無線電發(fā)射機/接收機發(fā)射無線電同步信號控制聲納浮標的啟動、采集和存儲水下目標信息；聲納浮標上的無線電發(fā)射機/接收機根據(jù)嵌入式計算機的控制指令，將聲納浮標探測到的水下目標信息和聲納浮標的位置信息，發(fā)送到平臺上的多通道無線電發(fā)射機/接收機，計算機接收存儲來自多通道無線電發(fā)射機/接收機的水下目標信息和聲納浮標的位置信息，由計算機實現(xiàn)低頻、大孔徑、多線譜的高空時增益的信號處理，獲取遠程目標的方位和距離信息；計算機將遠程目標的方位和距離信息送到顯示控制終端；

聲納浮標為被動聲納浮標，聲納浮標入水后工作在低功耗值更狀態(tài)；聲納浮標布放后處于值更狀態(tài)，并等待多通道無線電發(fā)射機/接收機發(fā)射的無線電同步信號A1喚醒，聲納浮標在多通道無線電發(fā)射機/接收機發(fā)射的無線電同步信號A1喚醒后，在多通道無線電發(fā)射機/接收機發(fā)射的同步信號A2的控制下，聲納浮標按嵌入式計算機控制的時序邏輯對水下目標信息和位置坐標進行采集存儲，并通過聲納浮標上的無線電發(fā)射機/接收機，按一定間隔時間發(fā)射信息數(shù)據(jù)組至多通道無線電發(fā)射機/接收機，信息數(shù)據(jù)組包括聲納浮標的位置坐標信息和接收到的水下目標信息；聲納浮標接收到來自多通道無線電發(fā)射機/接收機發(fā)射的同步信號A3后進入值更狀態(tài)；平臺上的計算機按接收到的聲納浮標的位置信息完成坐標變換；根據(jù)聲納浮標的坐標位置信息、海流信息和布放誤差對N個聲納浮標探測的目標信息按線列陣實現(xiàn)補償；根據(jù)工作頻率變化可實現(xiàn)N個聲納浮標陣列中的陣元信號的虛擬；水面或空中平臺上的計算機進行多種信號處理算法并由計算機控制平臺上的無線電發(fā)射機/接收機發(fā)射同步信號A1喚醒、A2控制聲納浮標1的水下目標信息采集和數(shù)據(jù)傳送、A3進入節(jié)能值更狀態(tài)；聲納浮標布放成兩條相互垂直的線列陣；聲納浮標布放間距在最低工作頻率的半波長至四分之三波長之間，水聲接收換能器布放深度在20-100米，布放海域深度大于50米；多通道無線電發(fā)射機/接收機和計算機能夠同時接收存儲聲納浮標發(fā)射的位置坐標信息和聲納浮標接收到的水下目標信息，并按聲納浮標的位置坐標和聲納浮標接收到的水下目標信息分區(qū)、分組存放，實現(xiàn)在線實時和離線信號處理使用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低頻多線譜遠程水下目標探測系統(tǒng)，其特征在于聲納浮標集成有低頻水聲探測系統(tǒng)和水聲接收換能器、嵌入式計算機、無線電發(fā)射/接收機、北斗接收機、浮囊、北斗及無線電天線、供電電池。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低頻多線譜遠程水下目標探測系統(tǒng)，其特征在于顯示控制終端以極坐標或平面坐標形式顯示水下目標和干擾信息。

4.基于權(quán)利要求1所述的低頻多線譜遠程水下目標探測系統(tǒng)的探測方法，其特征在于包括以下步驟：

⑴按使用規(guī)程確定水面或空中平臺和N個聲納浮標組成的兩條線列陣布放的位置、態(tài)勢、布放方法并實施完成布放；⑵由多通道無線電發(fā)射機/接收機發(fā)射同步信號A1喚醒兩條聲納浮標線列陣的全部聲納浮標，使聲納浮標的水聲探測系統(tǒng)供電并進入工作狀態(tài)；⑶每個聲納浮標由多通道無線電發(fā)射機/接收機發(fā)射的同步信號A2啟動，對水下目標信息進行采集存儲；⑷在聲納浮標的嵌入式計算機的控制下，聲納浮標上的無線電發(fā)射機/接收機按一定間隔時間發(fā)射信息數(shù)據(jù)組，信息數(shù)據(jù)組包括聲納浮標的位置坐標信息和接收到的水下目標信息；⑸計算機根據(jù)多通道無線電發(fā)射機/接收機接收到的各聲納浮標坐標位置信息和水下目標信息，按線列陣進行補償，按工作頻段進行虛擬陣列處理；⑹計算機根據(jù)接收到的各聲納浮標水下目標信息數(shù)據(jù)組結(jié)合虛擬陣列完成各種信號處理算法，獲取水下目標計算結(jié)果并發(fā)送至顯示控制終端；⑺當(dāng)多通道無線電發(fā)射機/接收機發(fā)射的下一個同步信號A2到來時，聲納浮標集成的無線電發(fā)射機/接收機再向多通道無線電發(fā)射機/接收機發(fā)射下一信息數(shù)據(jù)組，如此反復(fù)；⑻當(dāng)沒發(fā)現(xiàn)水下目標時，由多通道無線電發(fā)射機/接收機發(fā)射同步信號A3控制聲納浮標進入值更狀態(tài)。