一种用于自导深弹水下轨迹跟踪的同步声信标制造技术

本发明专利技术公开了一种用于自导深弹水下轨迹跟踪的同步声信标，安装于自导深弹，首次在航空自导深弹上实现了同步声脉冲的全向发射，从而为航空自导深弹精确跟踪定位垫定了基础；本发明专利技术的同步声信标，与自导深弹采用楔环连接，同步信标内部完全与自导深弹隔离，能够适应自导深弹产生的高温和腐蚀性气体，在狭小的空间内集成了发射换能器阵、控制电路、存储模块、压力传感器和电池，实现了同步声脉冲的全向长时间自主发射。

【技术实现步骤摘要】
一种用于自导深弹水下轨迹跟踪的同步声信标
本专利技术属于水声定位
，具体涉及一种用于自导深弹水下轨迹跟踪的同步声信标。
技术介绍
自导深弹由飞机空投入水后，头部声基阵和自导系统搜索和跟踪潜艇，控制系统操控舵机，将深弹导向潜艇，实施攻击。完成这一下潜攻击弹道轨迹的精确测试可以了解自导深弹水下性能，检验其能否完成既定的技术指标。此外，当深弹工作异常或受到不可预见的突发事件影响，发生偏航或沉底时，需要手段及时的监测深弹的运动状态、位置，为寻找、打捞等活动实时示位，降低产品丢失的风险。水下轨迹跟踪系统采用在被测目标上安装合作声信标，信标按照一定规律同步发射声脉冲，作为目标声源，水下测量系统同步接收其发射的信号进行目标轨迹跟踪。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种用于自导深弹水下轨迹跟踪的同步声信标，可保证结构及重量的严格要求，实现了同步声脉冲的全向发射。一种用于自导深弹水下轨迹跟踪的同步声信标，包括信标壳体(1)、上密封盖板(5)、下密封盖板(4)、控制电路板(6)、压力传感器9、发射换能器基阵以及电池；信标壳体(1)为圆柱形，中心轴处设置有穿线导孔(3)；穿线导孔(3)外侧安装有环形的电池仓(2)；电池仓(2)的外侧设有用于安装发射换能器基阵的环形的基阵仓(8)；发射换能器基阵中所有换能器沿周向均匀布置在基阵仓(8)中；控制电路板(6)设有中心孔，套在穿线导孔(3)上；上密封盖板(5)对信标壳体(1)的上端进行密封；下密封盖板(4)对信标壳体(1)下端进行密封；所述信标壳体(1)内部设有独立的腔体，用于安装压力传感器(9)，信标壳体(1)上设置有2个以上的与该独立腔体联通的进水孔(10)。所述下密封盖板(4)顶住电池仓(2)，通过螺帽(7)固定在穿线导孔(3)上。所述压力传感器(9)位于控制电路板(6)之下以及基阵仓(8)之上的空间内。所述控制电路板(6)内集成了电源管理模块、同步电路模块、数据存储器、D/A转换器、信号发生器以及功率放大模块；所述电源管理模块根据外部命令控制电池的上电和下电；所述数据存储器用于存储待发射的波形数据；D/A转换电路对从数据存储器读出的待发射的波形数据进行数/模转换，；发射功率放大电路对待发射波形数据信号进行功率放大；发射换能器根据发射功率放大电路的驱动发射声脉冲信号；所述同步电路模块用于在随自导深弹入水后，采集压力传感器7数据，当压力传感器7的数据显示入水2米时，控制发射换能器向外发射声脉冲。信标壳体(1)还设置有水密插头(11)，通过此水密插头(11)实现对信标的控制。所述进水孔(10)的数目为4个。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术公开了一种用于自导深弹水下轨迹跟踪的同步声信标，该信标安装于自导深弹，首次在航空自导深弹上实现了同步声脉冲的全向发射，从而为航空自导深弹精确跟踪定位垫定了基础；本专利技术的同步声信标，与自导深弹采用楔环连接，同步信标内部完全与自导深弹隔离，能够适应自导深弹产生的高温和腐蚀性气体，在狭小的空间内集成了发射换能器阵、控制电路、存储模块、压力传感器和电池，实现了同步声脉冲的全向长时间自主发射。附图说明图1为本专利技术的同步声信标结构图；图2为本专利技术的同步声信标内部结构剖面图；图3为本专利技术的信号发射原理图；图4为本专利技术的同步声信标发射信号的水平指向性图；图5为发射信号的垂直指向性图；图6为海上实测的本专利技术同步声信标发射的信号；其中，1-信标壳体、2-电池仓、3-穿线导孔、4-下密封盖板、5-上密封盖板、6-控制电路板、7-螺帽、8-基阵仓、9-压力传感器、10-进水孔、11-水密插头。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。本专利技术提供了一种用于自导深弹水下轨迹跟踪的同步声信标，该信标安装于自导深弹，全向发射同步声脉冲作为目标声源，测量系统同步接收其发射的信号进行深弹轨迹跟踪。如图1和2所示，本专利技术的自导深弹水下轨迹跟踪的同步声信标包括信标壳体1、上密封盖板5、下密封盖板4、控制电路6、压力传感器9、发射换能器基阵以及电池；信标壳体1提供发射换能器基阵、控制电路6、电池以及压力传感器9的安装空间，并留有自导深弹的电缆穿过信标的穿线导孔3。信标壳体1为圆柱形，中心轴处设置有穿线导孔3；穿线导孔3外侧安装有环形的电池仓2；电池仓2的外侧设有用于安装发射换能器基阵的环形的基阵仓8；发射换能器基阵中所有换能器沿周向均匀布置在基阵仓8中；控制电路板6设有中心孔，套在穿线导孔3上；上密封盖板5安装并密封固定在控制电路板6之上，实现信标壳体1上端的密封；下密封盖板4顶住电池仓2，通过螺帽7固定在穿线导孔3上，实现信标壳体1下端的密封；在信标壳体1内部设有独立的腔体，位于控制电路板6之下以及基阵仓8之上，用于安装压力传感器9，信标壳体1上设置有2个以上的与该独立腔体联通的进水孔10，其中部分进水孔10用于向独立腔体内进水，部分进水孔10用于出气，使得外部的水能够快速进入腔体内部，保证压力传感器9正常工作。装配时首先将控制电路板6固定在信标壳体1内，再将上端密封盖5安装好，然后将电池仓2放入信标壳体1内，并用下端密封盖顶住电池仓，再用螺帽7固定在穿线导孔3上，使整个信标内部完全与弹体其余部分隔离。更换电池的时候，只需将螺帽7拆下，将下密封盖板4打开，即可抽出电池仓2进行更换。为保证信标壳体1的密封性能，穿线导孔3与上端密封盖5为一体化设计。信标壳体1与自导深弹一端采用统一楔环连接，另一端采用中间螺纹连接。壳体可与自导深弹配接，安装下密封盖板4后，也可独立构成水密的壳体，独立进行试验。同步信标内部完全与自导深弹隔离，能够适应自导深弹产生的高温和腐蚀性气体，外部可承受3Mpa的压力。如图3所示，控制电路板6上集成了保证信标正常工作的电源管理模块、同步电路模块、数据存储器、D/A转换器、信号发生器以及功率放大模块；电源管理模块连接电池的两极，根据外部命令，来控制电池，以此对整个信标的上电和下电进行控制，并且通过外部的指示灯可以观察信标内部的上电和下电情况。同步电路模块由高稳定性的恒温晶体和计数分频器组成；在晶体稳定之后，如果接收到同步时钟输入信号，则由计数分频器对恒温晶体脉冲信号进行分频，产生一定周期的脉冲信号来控制信号发生器的信号发射。周期可以预先设置，可短可长，动态轨迹跟踪时，设为短周期，以满足轨迹测量数据更新率。待发射的波形数据预先生成并存储在数据存储器中，分频和地址发生器电路产生地址将数据存储器中的信号波形数据读出，送入D/A转换电路进行数/模转换，将数字信号转换为模拟信号，数据刷新率为信号最高频率的5倍。发射功率放大电路采用效率比较高的D类功率放大器。经过功率放大后，信号输出到对应的发射换能器；发射换能器阵由一组基元组成，均匀布设于抗冲击壳体，各基元输出并联后由两导线引出，接到功率放大器。同步声信标完成同步和发射周期的设置后，随自导深弹入水，采集压力传感器数据，入水2米后，在同步时钟控制下，向外发射声脉冲。信标壳体1还设置有水密插头11，通过此水密插头实现对信标的同步控制、信标的上下电管理、信标电池电量的监测以及读取存储的数据。本专利技术的信标发射的信号如图4和5所示，在海面上接收的信号如图6所示。综上所述，以上仅为本专利技术的较佳实施例而已，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于自导深弹水下轨迹跟踪的同步声信标，其特征在于，包括信标壳体(1)、上密封盖板(5)、下密封盖板(4)、控制电路板(6)、压力传感器9、发射换能器基阵以及电池；信标壳体(1)为圆柱形，中心轴处设置有穿线导孔(3)；穿线导孔(3)外侧安装有环形的电池仓(2)；电池仓(2)的外侧设有用于安装发射换能器基阵的环形的基阵仓(8)；发射换能器基阵中所有换能器沿周向均匀布置在基阵仓(8)中；控制电路板(6)设有中心孔，套在穿线导孔(3)上；上密封盖板(5)对信标壳体(1)的上端进行密封；下密封盖板(4)对信标壳体(1)下端进行密封；所述信标壳体(1)内部设有独立的腔体，用于安装压力传感器(9)，信标壳体(1)上设置有2个以上的与该独立腔体联通的进水孔(10)。

【技术特征摘要】
1.一种用于自导深弹水下轨迹跟踪的同步声信标，其特征在于，包括信标壳体(1)、上密封盖板(5)、下密封盖板(4)、控制电路板(6)、压力传感器9、发射换能器基阵以及电池；信标壳体(1)为圆柱形，中心轴处设置有穿线导孔(3)；穿线导孔(3)外侧安装有环形的电池仓(2)；电池仓(2)的外侧设有用于安装发射换能器基阵的环形的基阵仓(8)；发射换能器基阵中所有换能器沿周向均匀布置在基阵仓(8)中；控制电路板(6)设有中心孔，套在穿线导孔(3)上；上密封盖板(5)对信标壳体(1)的上端进行密封；下密封盖板(4)对信标壳体(1)下端进行密封；所述信标壳体(1)内部设有独立的腔体，用于安装压力传感器(9)，信标壳体(1)上设置有2个以上的与该独立腔体联通的进水孔(10)。2.如权利要求1所述的一种用于自导深弹水下轨迹跟踪的同步声信标，其特征在于，所述下密封盖板(4)顶住电池仓(2)，通过螺帽(7)固定在穿线导孔(3)上。3.如权利要求1所述的一种用于自导深弹水下轨迹跟踪的同步声信标，其特征在于，所述压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓秀华，王华明，张恒，熊健，王绪军，王国博，刘成，杨有金，罗会彬，喻国兆，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一零研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42