Капитан 3 ранга В.Чулков, Cтарший лейтенант А.Скуратовский
Соединенные Штаты, их союзники по агрессивному блоку НАТО и другие ведущие империалистические государства широко используют последние достижения науки и техники в военном деле. Это относится, в частности, к подводному звуковидению, которое представляет собой отдельное направление в гидроакустике. По сообщениям зарубежной печати, с помощью систем подводного звуковидения (звуковизиров) можно обнаруживать и распознавать мины на фоне скалистого грунта, вести разведку подводных противодиверсионных заграждений, осуществлять осмотр различных подводных объектов.
Принцип действия систем подводного звуковидения основан на излучении гидроакустического сигнала и приеме эхосигналов, рассеянных подводными объектами (целями). Основными отличительными особенностями систем подводного звуковидения по сравнению с обычными гидролокаторами являются высокая угловая разрешающая способность (0,1-2°), предопределяющая необходимость большого числа пространственных приемных каналов аппаратуры (тысячи и десятки тысяч) и коррекции кривизны фронта гидроакустической волны, обусловленной работой в ближней зоне (зоне Френеля).
ОСНОВНЫЕ ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АППАРАТУРЫ ПОДВОДНОГО ЗВУКОВИДЕНИЯ
Фирма-разработчик, страна
Дальность действия, м / глубина погружения, м
Угол зрения, град / время формирования кадра изображений, с
Рабочая частота, МГц / потребляемая мощность, кВт
Объем бортовой аппаратуры, м3 / масса, кг
Размеры забортной аппаратуры, мм масса, кг
Метод формирования изображения
"Локхид", США
15,3 / 6000
45 / 1,3
1,0 / 0,35
- / -
460, 680* / 70
Звукооптический
Центр морских систем ВМС, США
30 / 3700
11 / 2,0
0,64 / 2,0
0,45 / 200
600 Х 900 Х 460** / 400
Голографический
"EMI электроникс", Великобритания
10 / 300
18 / 0,04
2,0 / 0,2
0,028 / 15
420, 1000* / 40
Звукооптический
"OKI электрик индастри", Япония
100 / 100
40 / 2,0 (при дальности до 30 м)
0,2 / 2,5
127 / 330
1000 Х 1000Х 1800** / -
Голографический
* Указаны диаметр и длина.
** Указаны; высота Х ширина Х глубина.
Наибольшее распространение получили звукооптические, голографические и диаграммоформирующие методы подводного звуковидения. При звукооптическом методе изображение по приходящему акустическому полю восстанавливается с помощью звуковых объектов, принцип работы которых аналогичен оптическим. Звуковой объектив осуществляет параметрическую (методом Фурье) обработку сигналов, поступающих на его входную поверхность, и е фокальной плоскости объектива формируется рельеф звукового давления, соответствующий изображению подводной обстановки. Данный рельеф преобразуется с помощью звукочувствительного элемента (например, пьезоэлектрической матрицы) в электрический сигнал, который построчно считывается и отображается на экране индикатора телевизионного типа в виде изображения подводной обстановки.
При топографическом методе приходящее звуковое поле преобразуется матричной антенной, состоящей из набора пьезоэлектрических преобразователей, в эквивалентные электрические сигналы, по которым формируется голограмма. Изображение восстанавливается по полученной голограмме либо благодаря ее взаимодействию с когерентным светом, либо путем расчета на ЭВМ принятых сигналов (методом Фурье) с вводом поправочных коэффициентов, учитывающих кривизну волнового фронта гидроакустических сигналов.
При диаграммоформирующем методе приходящее звуковое поле преобразуется антенной решеткой, состоящей из большого числа пьезоэлектрических приемников, в электрический сигнал, поступающий далее на диаграммоформирующие цепи, которые образуют многоярусный веер игольчатых диаграмм направленности антенной решетки. Кроме того, диаграммоформирующие цепи компенсируют кривизну волнового фронта гидроакустического сигнала путем ввода фазовых задержек в сигналы антенной решетки.
Из всех рассмотренных методов подводного звуковидения западные специалисты отдают предпочтение звукооптическому, обеспечивающему работу в реальном масштабе времени в широком угле зрения при приемлемых массе и габаритах аппаратуры.
По сведениям зарубежной прессы, прогресс, достигнутый в области микропроцессорной техники, и новые методы обработки гидроакустических сигналов с использованием приборов с зарядовой связью и устройств на поверхностных акустических волнах дают основание предположить, что системы подводного звуковидения, созданные в соответствии с голографическим и диаграммоформирующим методами, по массогабаритным характеристикам будут близки к системам, реализующим звукооптический метод.
Качество изображений, получаемых в системах подводного звуковидения, зависит, как и в оптике, от характера отражения падающей волны от объекта. Диффузное отражение дает качественное изображение, зеркальное создает бликовость и пятнистость. Характер отражения определяется в основном отношением высоты неровностей поверхности объекта к длине волны облучающего сигнала. Для акустических систем это отношение на три порядка меньше по сравнению с оптическими, поэтому качество акустических изображений всегда хуже, чем оптических. Типичный вид акустических изображений приведен на рис. 1, внешний вид образца аппаратуры звуковидения представлен на рис. 2, а основные тактико-технические характеристики аппаратуры подводною звуковидения - в таблице.
