Задание:

Задание:

Цель: подводная лодка, курс любой. Rэ=4-6м

Носитель: скорость =25м/с

Дальность: 3км

Сектор поиска относительно курса 45

Глубина хода носителя: выбрать

Глубина хода цели: 20-380м

Тип грунта – песок

Волнение – 4б

Калибр 533

Найти: дальность, скорость, два угла

Измеряемые параметры цели : дальность, скорость, два угла

Введение

Подводный аппарат (ПА) – обитаемое или необитаемое инженерное сооружение для проведения подводных наблюдений и работ в автономном подводном плавании в сопровождении судна-носителя (ПА автономный) или непосредственной связи с судном-носителем с помощью троса или кабель-троса (ПА привязной).

Для выполнения подводных работ по своему назначению ПА могут опускаться в море на тросе или кабель-тросе с борта судна-носителя, лежащего в дрейфе (ПА опускаемый), буксироваться в подводном положении судном-носителем (ПА буксирумый), дрейфовать в толще воды (ПА дрейфующий) или перемещаться под водой с помощью собственных движителей (ПА самоходный).

Задачей является разработка гидроакустической системы для поиска тихоходного подводного робота на мелководье. Носителем разрабатываемой гидроакустической антенны является подводный робот, относящийся к автономным необитаемым подводным аппаратам. Автономный необитаемый подводный аппарат (АНПА) представляет собой автоматический самоходный носитель исследовательской аппаратуры, способный погружаться в заданный район океана на предельные глубины, двигаться по программной траектории, выполнять требуемые работы и по окончании программы возвращаться на обеспечивающее судно или береговую базу.

АНПА работает под водой автономно без связующего кабеля. Время непрерывной работы аппарата под водой зависит от проекта, типа его энергоисточника и может составлять от единиц до нескольких десятков часов и даже суток.

Передача команд на борт аппарата и телеинформации обратно осуществляется с помощью гидроакустической системы связи. Гидроакустическая навигационная система совместно с интегральной бортовой навигационной системой позволяет непрерывно определять местоположение аппарата, а оператору на судне – отслеживать траекторию его движения в реальном масштабе времени.

В качестве исследовательской аппаратуры на аппарате устанавливаются измерители параметров среды, фото- и видеоаппаратура, обзорные гидролокаторы, геофизическая аппаратура (магнитометр, акустический профилограф, гравиметр). В конструкции аппаратов использована модульная технология, позволяющая легко модернизировать аппарат под конкретную задачу.

Эффективность проведения работ с помощью буксируемых средств или привязных аппаратов резко уменьшается с увеличением глубины. Автономный необитаемый аппарат, обладая значительно большей маневренностью, чем судно, высокой степенью точности стабилизации параметров движения, а также простотой эксплуатации, имеет производительность, не зависящую от глубины.

Для поиска малоразмерной цели целесообразно использовать активную локационную систему. В активной системе поле создается самой локационной системой, и она реагирует на отраженный сигнал или эхосигнал. Отраженное поле называется вторичным полем. Активная система содержит тракт излучения, создающий поле системы и тракт приема, принимающий вторичное поле. В активных системах можно измерить три координаты – дальность и два угла. Дальность определяется по разности моментов обнаружения полезного сигнала и излучения. Для этого устанавливается счетчик времени который запускается в момент излучения и останавливается в момент обнаружения. Угловые координаты определяются теми же методами что и пассивных системах, но отсчет координаты берется во время срабатывания порогового устройства. В активных системах для защиты от ложных срабатываний часто применяют стробирование. Временной строб это интервал времени в который разрешается выполнение операций обнаружения и оценки параметров. На все остальное время наложен запрет. В режиме поиска строб начинается после посылки, кончается перед следующей посылкой, окно приема открыто в течение всего цикла. После обнаружения объекта для его выделения на последующий цикл выставляется строб относительно момента обнаружения «вперед» и «назад» по дистанции так, чтобы при данной скорости носителя системы и возможном диапазоне скоростей объекта принятый сигнал оказался между началом и концом строба.

В силу конструктивных особенностей сектор обзора антенны подводного аппарата меньше, чем у корабельных систем. Существуют два вида сканирования сектора – электрический и механический. При обследовании полосы пространства аппарат движется постоянным курсом или с поворотами от прямого генерального курса (по змейке). В обоих случаях осуществляется последовательный секторный обзор с электрическим сканированием антенны в первом случае и механическим во втором. Используем электрический способ при котором курс аппарата постоянный, сканирование обеспечивается электрическими средствами.

.

рис.1 Сектор поиска при электрическом сканировании

Треугольники-секторы обзора одного пространственного канала.