ГИДРОАКУСТИЧЕСКИЙ МАЯК

ГИДРОАКУСТИЧЕСКИЙ МАЯК
Техническое решение относится к конструктивному выполнению гидроакустических (подводных) маяков - автономных гидроакустических устройств, устанавливаемых на дне акваторий и служащих навигационными ориентирами.
В настоящее время известны 3 - 6 два вида гидроакустических маяков (ГАМ): 1) использующие приём сигналов запроса и излучение сигналов ответа (маяки-приёмоответчики или транспондеры) и 2)излучающие сигналы по заданной программе (или пингеры).
Как правило, такие ГАМ содержат приёмоизлз ающую (излучающую) антенну, приёмник и генератор сигналов ответа (генератор излучения частоты по заданной программе), а также блок питания.
Основной проблемой при использовании ГАМ считается увеличение срока его автономного действия при установке на дно акватории (моря). Поскольку транспондеры излучают сигнал только после запроса, а остальное время «молчат, то срок службы блоков автономного питания увеличивается 3. Однако  в ряде случаев, специфика морских исследований требует использования пингеров, а это, в свою очередь, создаёт необходимость использования ГАМ другой конструкции.
МПК:О01 S 15/06
Известна гидроакустическая навигационная станция 2, содержащая кроме приёмопередающей аппаратуры дополнительные источники питания, позволяющие продлить срок эффективного функционирования. Однако станция 2 предназначена для использования на подводном аппарате и не может быть применена в качестве автономного ГАМ.
Известный ГАМ 1, принятый за прототип, является маякомответчиком и содержит последовательно соединённые приёмоизлучаюп1ую антенну, коммутатор приёма-передачи, приёмник сигналов запроса, а также блок запуска, генератор сигнала ответа и блок питания, причём выход блока запуска подключён к входу генератора сигнала ответа, выход которого подключён ко второму входу коммутатора приёма-передачи. При этом ГАМ включает блок формирователя периодического отключения приёмного канала, ключ и блок выключения питания, подсоединённые к блоку запуска.
Конструкция ГАМ 1 позволяет увеличить продолжительность автономной работы маяка-ответчика, однако его функциональные возможности ограничены, поскольку он не может быть использован в качестве пингера.
Сущность технического решения заключается в создании универсальной конструкции ГАМ, которая путём простой операции (переключения режимов работы) может быть преобразована из приёмоответчика (транспондера) в маяк-излучатель (пингер) и наоборот.
Технический результат предлагаемого ГАМ заключается в расширении функциональных возможностей и сферы его применения путём реализации в одном конструктивном блоке двух видов гидроакустических маяков: транспондера и пингера при оптимизации продолжительности (срока) автономного функционирования.
Технический результат достигается следующим образом.
Гидроакустический маяк включает последовательно соединённые приёмопередающую антенну, коммутатор приёма-передачи и приёмник сигнала запроса, а также блок запуска, генератор сигнала ответа и блок питания, причём выход блока запуска подключён к входу генератора сигнала ответа, выход которого подключён ко второму входу коммутатора приёма-передачи.
Отличительной особенностью ГАМ является то, что в него введены хронизатор и переключатель режимов работы «транспондерпингер, причём в режиме «транспондер посредством переключателя режимов работы выход блока питания подключён к приёмнику сигнала запроса, выход которого подключён к входу блока запуска, а в режиме «пингер посредством переключателя режимов работы выход блока питания подключён к входу хронизатора, выход которого подключён к входу блока запуска.
В частном случае хронизатор может быть выполнен в виде генератора импульсов, аналогичных импульсам запроса с выхода приёмника сигнала запроса, с заданным периодом повторения импульсов.
При этом ГАМ конструктивно выполнен в виде герметичного цилиндрического корпуса с верхней и нижней крышками, на верхней крышке установлена приёмопередающая антенна, внутри корпуса размещены коммутатор приёма-передачи, приёмник сигнала запроса, блок запуска, генератор сигнала ответа и хронизатор, выполненные в виде электронного блока, подключённого через разъём к блоку питания и к переключателю режимов работы, причём нижняя стенка блока питания выполнена с возможностью обеспечения недоступности к переключателю режимов работы при подключённом к электронному блоку блоке питания.
На фигЛ представлена блок-схема предлагаемого гидроакустического маяка, фиг.2 иллюстрирует его конструктивное выполнение.
Гидроакустический маяк (фиг.1) включает приёмопередающую антенну 1, коммутатор 2 приёма-передачи, приёмник 3 сигнала запроса, блок 4 запуска, генератор 5 сигнала ответа, хронизатор 6, блок 7 питания и переключатель 8 режимов работы «транспондер-пингер. Конструктивно ГАМ содержит (фиг.2) цилиндрический корпус 9 с верхней и нижней крышками 10 и 12, размещённые внутри корпуса электронный блок 11 (включающий коммутатор 2, приёмник 3, блок 4 запуска, генератор 5 и хронизатор 6), разъём 13 и переключатель 8. Блок 7 питания снабжён нижней стенкой 14, обеспечивающей недоступность к переключателю 8 при подключённом к блоку 11 блоке 7 питания.
Работа гидроакустического маяка заключается в следующем.
В режиме «транспондер устройство принимает сигнал запроса, который с приёмоизлучающей антенны 1 через коммутатор 2 приёмапередачи выделяется приёмником 3 сигнала запроса и через переключатель 8 режимов работы инициирует работу блока 4 запуска и генератора 5 сигнала ответа. С выхода генератора 5 сигнал ответа через коммутатор 2 приёма-передачи поступает на антенну 1, работающую на излучение акустического сигнала. В этом режиме для экономии энергии питание с блока 7 на хронизатор 6 посредством переключателя 8 не подаётся. В режиме «пингер с помощью переключателя 8 питание отключается с приёмника 3 и подаётся на хронизатор 6. В этом режиме вход блока 4 запуска отключается переключателем 8 от выхода приёмника 3 и подключается к выходу хронизатора 6. Хронизатор 6 работает как генератор импульсов, аналогичных импульсам запроса с выхода приёмника 3, но с известным (заданным) периодом повторения.
Таким образом, в режиме «пингер маяк начнёт излучать акустические сигналы по заданной хронизатором 6 программе.
Конструктивно ГАМ представляет цилиндрический корпус 9 с установленной на верхней крышке 10 приёмопередающей антенной 1. Внутри корпуса 9 размещены электронный блок 11 и переключатель 8 режима работы. Блок 7 питания вставлен по направляющим со стороны нижней крышки 12 корпуса 9. Электрическое соединение блока 7 питания с электронным блоком 11 осуществляется с помощью разъёма 13. Нижняя стенка 14 блока 7 питания выполнена таким образом, что при установленном блоке 7 питания переключатель 8 становится недоступен. Это исключает возможность смены режима работы при включённом питании. Нижняя крышка 12 обеспечивает полную герметизацию изделия.
Таким образом, конструктивное выполнение гидроакустического маяка позволяет реализовать его универсальность при преобразовании из транспондера в пингер и наоборот, что расширяет его функциональные возможности и сферы применения при подводных исследованиях, требующих продолжительного автономного функционирования двух видов ГАМ, конструктивно реализованных в одном блоке.
ИСТОЧНИКИ ПО УРОВНЮ ТЕХНИКИ I. Нрототип и аналоги:
1.Пат. РФ №2058567, МПК G 01 S 15/06, опубл. 20.04.96: Б.и., 1996, №11, С.219 (прототип).
2.Св-вонаПМ№26137,МПКО01 S 15/00, опубл. 10.11.2002: БИПМ, 2002, №31, с.597 (аналог).
п. Дополнительные источники по уровню техники:
4.Справочник по гидроакустике / А. П. Евтютов, А. Е. Колесников, Е. А. Коренин и др. - Л.: Судостроение, 1988. - 552с. (с.52 -53).
5.Гидроакустические навигационные средства / В. И. Бородин, Г. Е. Смирнов, Н. Я. Толстякова, Г. В. Яковлев. - Л.: Судостроение,- 512с. (с. 169 -170).
6.Морской энциклопедический справочник. Том 1 / Под ред. Н.Н. Исанина. - Л.: Судостроение. - 512с. (с. 169 - 170).