ЖУРНАЛ СТА 3/2013

95 мм. В угловом измерении длина при- ёмной антенны составляет 74°. Блок электроникиМЛЭ выполняет те же функции, что и блок электроники ГСО: формирование излучаемых сигна- лов, усиление сигналов с элементов приёмной антенны с регулируемым по времени коэффициентом усиления, оцифровку этих сигналов, цифровую фильтрацию, децимацию и пересылку пользователюпо стандартуGigabit Ether- net. Для подключения МЛЭ к Ethernet- линии в основании его цилиндрическо- го корпуса монтируется герморазъём на 8 контактов. Подача питания в МЛЭ производится по сигнальным парам проводов с использованием технологии Power over Ethernet (PoE). В состав бло- ка электроники дополнительно вклю- чены датчики крена, дифферента и электронный компас. Основные технические характеристи- ки МЛЭ приведены в табл. 3. Гидролокатор бокового обзора ГБО включает в свой состав блок электроники, конструктивно выпол- ненный в виде цилиндра диаметром 96 мм и высотой 270 мм, и две линей- ные антенны, одна из которых крепит- ся к левому борту буксируемого тела, а вторая – к правому. Подключение ан- тенн к блоку электроники производит- ся с помощью гибких кабелей и гермо- разъёмов. Основные технические характеристи- ки ГБО приведены в табл. 4. Интерферометрический гидролокатор бокового обзора ИГБО формируется на основе одной из секций антенны ГБО и второй ли- нейной антенны, параллельной антен- не ГБО и разнесённой с ней в верти- кальной плоскости приблизительно на 10 см. Длина второй антенны равна длине одной секции антенны ГБО – 430 мм. Расчётная дальность действия ИГБО составляет 300 м, точность вос- произведения рельефа дна – 0,5 м. З ВУКОВИЗОРЫ Звуковизор по существу является гид- ролокатором с высоким пространствен- ным разрешением (не менее 1° по углу и несколько сантиметров по дистан- ции), позволяющим выделить не только отметку в направлении объекта, но и его форму. Следующее отличие касает- ся требования формировать акустиче- ское изображение в режиме реального времени. По этой причине к звуковизо- рам не следует причислять упоминав- шиеся ранее гидролокаторы бокового обзора и многолучевые эхолоты – эти устройства хотя и могут быть использо- ваны для построения акустического изображения подводных объектов, но лишь при условии механического пере- мещения антенны и формирования акустического изображения по многим посылкам гидролокационного сигнала. По размерности сканируемого про- странства звуковизоры могут быть двух- или трёхмерными. Основные характери- стики 2D- и 3D-звуковизоров, разрабо- танных АКИН за последнее время, пред- ставлены в табл. 5 и 6 соответственно. Детальный обзор современного со- стояния звуковизоров как гидроакусти- ческих средств подводного наблюдения можно найти в [3]. Там приводятся при- меры воспроизведения акустического изображения различных объектов с по- мощью изготовленных в Акустическом институте экспериментальных образ- цов 2D- и 3D-звуковизоров, даются оценки оптимальных рабочих частот в зависимости от требуемой дальности действия, анализируются тенденции дальнейшего развития звуковизоров. Там же описаны аппаратные решения для звуковизоров и экспериментально- го стенда, в которых используются вы- соконадёжные современные устрой- ства, в частности, отладочный мини- модуль на базе ПЛИС Xilinx, промыш- ленный компьютер и блок электроники Advantech, ноутбук Panasonic. Н АДВОДНЫЙ МОДУЛЬ В качестве надводного модуля обра- ботки и визуализации во всех перечис- ленных разработках традиционно ис- пользуется защищённый ноутбук Pana- sonic CF-52. Этот ноутбук хорошо заре- комендовал себя при работе с первым 3D-звуковизором (рис. 3) [3]. За 3 года эксплуатации в натурных условиях, по- рой весьма неблагоприятных, не было ни единого отказа. Встроенный интер- фейс Gigabit Ethernet обеспечивает в ре- альном масштабе времени приём дан- ных как со звуковизора, так и с МФГС, а вычислительные ресурсы ноутбука позволяют производить необходимую обработку входных данных в темпе их поступления. Несомненным достоин- ством ноутбука Panasonic CF-52 являет- ся также его малое энергопотребление, позволяющее при использовании штат- ного аккумулятора обеспечивать непре- рывную работу в течение 7 часов, то есть практически весь рабочий день. З АКЛЮЧЕНИЕ В настоящее время в Акустическом институте разрабатывается усовершен- ствованная модель 3D-звуковизора, от- личающегося более широким сектором 80 СТА 3/2013 РАЗ РА БОТ КИ / ПОД ВОДНЫЕ АППА РАТ Ы www.cta.ru Рис. 3. Подводный модуль 3D-звуковизора, разработанного в ФГУП «АКИН» Таблица 3 Основные технические характеристики МЛЭ Характеристика Значение Рабочая частота, кГц 750 Дальность действия, м 50 Ширина сектора обзора, ° 60 Угловое разрешение, ° 1 Разрешение по дистанции, см 1 Габариты, мм ∅ 120 × 170 Вес в воздухе/воде, кгс 5/2 Рабочая глубина, м 300 Таблица 4 Основные технические характеристики ГБО Характеристика Значение Рабочая частота, кГц 135 Дальность действия на один борт, м 500 Ширина сектора обзора, ° 60 Угловое разрешение, ° 0,6 Разрешение по дистанции, см 5 Длина антенны, мм 930 Габариты блока электроники, мм ∅ 96 × 270 Вес в воздухе/воде, кгс 2/1 Характеристика Значение Рабочая частота, кГц 450 Дальность действия, м 100 Ширина сектора обзора, ° 45 Угловое разрешение, ° 1 Разрешение по дистанции, см 2,5 Характеристика Значение Рабочая частота, кГц 1000 Дальность действия, м 20 Ширина сектора обзора, ° 30 × 30 Угловое разрешение, ° 1 × 1 Разрешение по дистанции, см 1 Габариты, мм ∅ 100 × 200 Интерфейс Ethernet Таблица 5 Основные технические характеристики 2D-звуковизора разработки ФГУП «АКИН» Таблица 6 Основные технические характеристики 3D-звуковизора разработки ФГУП «АКИН» © СТА-ПРЕСС