声呐浮标技术及其发展方向

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1、2007年第3期声学与电子工程总第87期声呐浮标技术及其发展方向凌国民王泽民（第七一五研究所，杭州，310012）摘要简要介绍了声呐浮标系统和声呐浮标采用的技术和工作原理，结合当今先进的声呐浮标典型产品，分析了在新的使用环境背景下声呐浮标技术的主要发展方向。关键词声呐浮标；反潜战；发展概述[1]航空反潜是最有效的反潜作战手段之一。目前要较少数量就可实现较多的被动全向浮标才能完装备反潜飞机的航空声呐设备主要有吊放声呐和各成的功能，进入攻击阶段再使用主动浮标对目标精种声呐浮标。前者主要用于直升机和水上飞机，后确定位。大多数浮标的工作参数都是投放前人工设者主要用于固定翼反

2、潜巡逻机，也可以用于反潜直定的，比较先进的则可以在浮标投放后，根据需要升机。现代新型的安静型潜艇的噪声级已降到海洋遥控设定。除了用于目标探测的主动或被动浮标环境噪声级的水平，从而使常规的被动声探测很难外，还有各种各样的用于辅助用途的空投浮标：常发现隐身潜艇目标，对低速潜艇的被动探测距离已见的有海洋环境噪声测量浮标、温度深度测量浮从数百公里下降到几公里。同时新型潜艇采用敷设标、通信浮标等。消声瓦等隐身手段对抗回音探测也取得了显著的成效。大型核潜艇重点部位的消声瓦可厚达1.5m，吸浮标接收机声参系统声效率达80%以上。常规的中高频主动声呐已很难声纳浮标探测到声隐身潜艇的

3、回波。除此以外，声纳浮标的被动全向浮标综合战术使用环境转向浅水高噪声区，并要适应信息化作战被动定向浮标信号处理机显控处理机处理系统主动全向浮标主动定向浮标的要求。面对这样的挑战，航空声呐，包括声呐浮温深梯度测量浮标环境噪声测量浮标标，也必须采取有效的变革性对策才能保证探潜任（浮标储放架）记接浮标（浮标投放装置）录口投放务的完成。仪装置图1声呐浮标系统示意图1声呐浮标系统工作原理声呐浮标一般由减速降落机构、飘浮机构、天声呐浮标系统的原理框图见图1。它由各型声线、电子线路、电池、水听器、电缆和减震阻尼机呐浮标（包括储存架、投放装置）、浮标无线电接构和筒体等构成。平常各部

4、件都封装在筒体之中，收机、浮标定位仪（或声参系统）、信号处理机、标准的浮标筒体长度有A尺寸（914.4mm）、G尺寸显控台等组成。无线电接收机用来接收浮标发射回（419.1mm）和F尺寸（304.8mm），每种浮标的外来的无线电信号，对其解调，产生音频信号送往信径均为123.825mm。其外形和组成见图2和图3。号处理机进行处理。现代的接收机都是多通道的，现代浮标均具有功能选择方式，以便浮标在投可以同时接收多路信号，常用的有8、16、32、64放前可进行射频通信通道、工作寿命、工作深度及通道等多种配置。声呐浮标参考系统是用来测定声工作模式的设置。其射频工作范围为13

5、6～173.5呐浮标位置。信号处理机的作用是将浮标发回的声MHz，按375kHz带宽分成99个工作频道，根据数据进行与浮标类型相应的处理，解算并提取信号接收声呐浮标的工作频率，无线电接收机的每个接的各种特征供声呐员对目标检测和分类，信号处理收通道可在这99个频道中独立地任选一个频道工机还可完成目标位置的解算，形成相应的战术数作。不同种类的浮标其寿命设置也不同，最小的如据，供显控台显示。显控台是人机交互界面设备。温深浮标一般只有十几分钟，需要长时间工作的浮声呐浮标种类较多，主要分主动和被动两大标例如被动全向、定向浮标寿命最长可设置到8～类。一般初始探测时主要使用被动浮

6、标，由于被动12小时。工作深度也有几档可选，从数十米到数百全向浮标最廉价，使用的最多。先进国家趋向于使米不等。至于模式选择，则是指多模式浮标，例如用被动定向浮标，虽然其价格较高，但性能好，只后面要介绍的AN/SSQ-955浮标就可工作于数字或1凌国民等：声呐浮标技术概述及其发展方向模拟两种模式，投放前需要设定。浮标投放成功后，2.1.2LOFIX方法就可将换能器获取的声信号（对于温度-深度浮标则这种方法利用多枚浮标接收的目标LOFAR图是温度探头感知的数据）调制到射频载波上发回，上同一谱线的幅度比例来解算目标的位置。此方法由机上的无线电接收机接收。的前提是假定目标辐

7、射噪声是各向同性的，这显然与实际情况有距离。所以其定位误差一般较大，只能作为初始定位参考。2.1.3CODAR方法不同于前两种方法只用窄带线谱，此方法是使用宽带信号。通过适当投放的一对被动全向浮标，计算它们的信号相关函数就能确定信号到达它们的延迟时间。从而得出目标可能位置的轨迹曲线。如果再有另一枚与它们不在同一直线上的浮标（最好在垂直方向上），则可得到另一条轨迹线，根据两者的交点就可能估计目标的位置。图2各种浮标外形2.1.4HYFIX方法这是利用LOFAR图上观察到的由突发事件引起的多普勒突变来定位的。测出两枚浮标谱图上的突变发生的时间差，就可以两浮标为焦点确