ЖУРНАЛ СТА 3/2011

36 СТА 3/2011 РАЗРАБОТКИ ПОДВОДНЫЕ АППАРАТЫ www.cta.ru В ВЕДЕНИЕ Согласно энциклопедии по ультра- звуку [1] «звуковизор – это устройство для получения изображения предметов при помощи ультразвуковых волн с использованием акустоэлектронного преобразователя, позволяющего аку- стическое изображение в форме про- странственного распределения звуко- вого давления представить в виде опти- ческого изображения на экране при- ёмной электронно-лучевой трубки – кинескопа». Данное определение зву- ковизора, сформулированное 30 лет назад, и сегодня правильно отражает его сущность, однако требует уточне- ний, позволяющих отличить звукови- зор от остальных гидроакустических средств. Прежде всего, современные звуковизоры принципиально отличает высокое пространственное разрешение (не хуже 1° по углу и нескольких санти- метров по дистанции), позволяющее выделить не только отметку в направ- лении объекта, но и его форму. Сле- дующее отличие касается требования формировать акустическое изображе- ние в режиме реального времени. По этой причине к звуковизорам не следу- ет причислять широко распространён- ные гидролокаторы бокового обзора и многолучевые эхолоты. Эти устройства хотя и могут быть использованы для построения акустического изображе- ния подводных объектов, но лишь при условии механического перемещения антенны с последующим синтезирова- нием акустического изображения по многим посылкам гидролокационного сигнала. И, конечно, в современных звуковизорах акустическое изображе- ние строится не на экране кинескопа, а на экране монитора компьютера, явля- ющегося неотъемлемой частью звуко- визора. Растущий интерес к звуковизорам обусловлен целым рядом факторов. Во-первых, с расширением масштабов промышленного освоения Мирового океана неизбежно растёт потребность в качественных средствах подводного наблюдения. В настоящее время такие средства востребованы при выполне- нии подводно-технических и поиско- во-спасательных работ, при охране судов, морских платформ и других под- водных сооружений, для мониторинга состояния гидротехнических сооруже- ний, прокладки трубопроводов по мор- скому дну, обеспечения навигацион- ной безопасности плавания и т.д. Во- вторых, только звук может распростра- няться под водой на значительные дис- танции. Дальность действия оптиче- ских средств наблюдения в воде, как правило, не превышает нескольких метров, а в мутной воде практически сводится к нулю. Следовательно, гид- роакустические средства часто могут оказаться единственно возможным средством подводного наблюдения. К РАТКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ЗВУКОВИЗОРОВ В настоящее время существует доста- точно большое разнообразие звукови- зоров, отличающихся способом фор- мирования характеристики направлен- ности (ХН) антенны и размерностью сканируемого пространства. Класси- фикация звуковизоров приведена на рис. 1. По способу формирования ХН различают аналоговые и цифровые звуковизоры, а по размерности скани- руемого пространства – двумерные (2D) и трёхмерные (3D). В аналоговых звуковизорах формирование ХН осу- ществляется с помощью акустической линзы, в цифровых – путём взвешен- Современные средства подводного звуковидения Владимир Лекомцев, Дмитрий Титаренко Делается обзор современного состояния звуковизоров как гидроакустических средств подводного наблюдения. Приводятся примеры воспроизведения акустического изображения различных объектов с помощью изготовленных в Акустическом институте экспериментальных образцов двумерного и трёхмерного звуковизоров. Даются оценки оптимальных рабочих частот в зависимости от требуемой дальности действия. Анализируются тенденции дальнейшего развития звуковизоров. Звуковизоры По способу формирования ХН По размерности ХН Аналоговые Цифровые Двухмерные Трёхмерные УУ (угол – угол) УД (угол – дистанция) Рис. 1. Классификация звуковизоров © СТА-ПРЕСС