Рис. 3. 2D-звуковизор.
а)
обзора и многолучевые эхолоты – эти устройства хотя и могут быть использованы для построения акустического изображения подводных объектов, но лишь при условии механического перемещения антенны и формирования акустического изображения по многим посылкам гидролокационного сигнала.
По размерности сканируемого пространства звуковизоры могут быть дву- или трехмерными. Двумерный звуковизор, изготовленный в АКИН, представлен на рисунке 3, а его
Рабочая частота, кГц 450 Дальность действия, м 100 Ширина сектора обзора, град. 45 Разрешение по дистанции, см 2,5 Угловое разрешение, град. 1
б)
Рис. 4. Воспроизведение акустического изображения куба: а) звуковизором АКИН; б) звуковизором BlueView
Таблица 5
Габариты, мм 250 х 230 х 100 основные параметры приведены в таблице 5. По своим характеристикам этот звуковизор сопоставим со звуковизором Р‐450 известной фирмы BlueView. На рисунке 4 представлены акустические изображения тестового куба с ребром 0,5 м, воспроизведенные с помощью звуковизоров АКИН и BlueView. Эти изображения подтверждают сопоставимость качества обоих изделий. Некоторые отличия в форме воспроизведенных изображений куба обусловлены расхождением ракурсов съемки.
2D-звуковизор принципиально не имеет разрешения в вертикальной плоскости, что не позволяет воспроизводить объемное изображение подводных объектов и в ряде случаев затрудняет их распознавание. Для более качественного решения задачи воспроизведения подводных объектов был изготовлен трехмерный звуковизор, основные характеристики которого приведены в таблице 6.
В его основе лежат две линейные крест-накрест расположенные антенны, одна из которых является излучающей, а вторая – приемной. Эти антенны размещаются в основании цилиндрического корпуса, внутри которого находятся все электронные компоненты звуковизора. Благодаря использованию высокой рабочей частоты звуковизор имеет малые размеры, что позволяет установить его на телеуправляемых подводных аппаратах легкого класса. Вариант такого размещения на телеуправляемом аппарате « СуперГНОМ » представлен на рисунке 4.
Использование двух линейных антенн по сравнению с полностью заполненной двумерной антенной существенно сокращает число элементов антенны и, соответственно, объем аппаратуры, однако приводит к необходимости последовательного обзора пространства. При этом в силу ограниченной скорости распространения звука время формирования трехмерного кадра на предельных дистанциях может увеличиваться до нескольких секунд, что существенно понижает производительность поиска подводных объектов. Для повышения производительности поиска в 3D-звуковизоре реализован режим двумерного сканирования. В этом режиме за счет выбора фазовых задержек сигнала, подключаемых к разным элементам излучающей антенны, формируется широкий в обоих направлениях луч, что позволяет за одну посылку зондирующего сигнала об-
Рабочая частота, кГц 1000 Дальность действия, м 30
Таблица 6
Ширина сектора обзора, град. 45 х 25 Угловое разрешение, град. 0,7 х 0,7 Разрешение по дистанции, см 1 Габариты, мм ø110 х 180
18 Морские информационно-управляющие системы, 2014 / No. 3( 6)