共形声呐

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 18:55:32
哪位大神科普一下哪位大神科普一下
这是球型?
这是球型?
这是共形!!!
牛牛的机敏艏声纳也是共形的……
kulbit 发表于 2014-3-27 09:54
牛牛的机敏艏声纳也是共形的……
牛牛把这货吹上天了
牛牛把这货吹上天了
呃。。。。。。你不让牛牛吹它怎么和国内什么"苏格兰"威尔士爱尔兰想分家的人交代?
术数研究生 发表于 2014-3-27 09:58
呃。。。。。。你不让牛牛吹它怎么和国内什么"苏格兰"威尔士爱尔兰想分家的人交代?
这货据说探测距离3000海里差不多5500公里,结果直接搁浅
牛牛把这货吹上天了
就是把它贬下地,人家也是共形声纳……
kulbit 发表于 2014-3-27 10:01
就是把它贬下地,人家也是共形声纳……
兔子不也有么,有啥好羡慕的
这货据说探测距离3000海里差不多5500公里,结果直接搁浅
低频?高频?
兔子不也有么,有啥好羡慕的
土鳖啥潜艇艏声纳是共形阵……
兔子不也有么,有啥好羡慕的
你有尿?爆爆!
这货据说探测距离3000海里差不多5500公里,结果直接搁浅
呃。。。。。难道是天顶星科技?
共形只是指水听器阵列布置的方式适应艇体外壳的形状。。。难处是因为位置关系的复杂性导致算法会相应复杂(相对于球形阵或桶形阵之类规则的阵列来说)。。。好处是能够获得大的孔径(阵列尺寸可以做大不受艇首空间限制)甚至合并原来的侧阵+球首阵设计,当然探测能力也可相应增强。阵列布置在表层不占太多空间,可以释放艇首空间。。。
术数研究生 发表于 2014-3-27 10:08
呃。。。。。难道是天顶星科技?
牛牛和鹰酱一直都是天顶星技术啊
术数研究生 发表于 2014-3-27 10:06
你有尿?爆爆!
兔子的共形声呐和球形声纳,拖曳声纳都有
kulbit 发表于 2014-3-27 10:04
土鳖啥潜艇艏声纳是共形阵……
上次在美言说093B就是的
牛牛和鹰酱一直都是天顶星技术啊
不是说吹牛"无顶"吗?你有尿就爆详细点!
术数研究生 发表于 2014-3-27 10:20
不是说吹牛"无顶"吗?你有尿就爆详细点!
我的意思是牛牛吹牛吹上天了
我的意思是牛牛吹牛吹上天了
3000海里。。。。。。。我怎么觉得牛牛与乌克兰那帮逗逼有一比
术数研究生 发表于 2014-3-27 10:33
3000海里。。。。。。。我怎么觉得牛牛与乌克兰那帮逗逼有一比
牛牛议会还在讨论出不出兵克里米亚呢
我心国米 发表于 2014-3-27 10:00
这货据说探测距离3000海里差不多5500公里,结果直接搁浅
被动声纳和主动声纳的区别。现在潜艇主要用被动声纳进行探测,主动不会轻易使用,因为主动声纳会暴露自身位置。而要探测障碍物就要使用主动声纳。还有搁浅更多的是人为因素,在自家近海海域水文条件都是已知的。
海盗猫 发表于 2014-3-27 11:51
被动声纳和主动声纳的区别。现在潜艇主要用被动声纳进行探测,主动不会轻易使用,因为主动声纳会暴露自身 ...
说白了还是吹牛了呗
我心国米 发表于 2014-3-27 12:10
说白了还是吹牛了呗
难道我说的不够直白?那个3000海里探测距离是指被动声纳,虽然吹的过头了。但是你要规避海底障碍物是要靠主动声纳的,而潜艇恰恰最不敢用的就是主动声纳。再者在近海水文条件已知情况下搁浅了,更多的是人为因素。而根据新闻报道,也不关声纳什么事。
现在已知服役的只有一种,海狼级的稀疏阵是共形排列的
声纳一般分法有大根几种:
一、按工作时状态分:主动和被动,这种分法主要差异22楼已大致说了;
二、另按分布、工作范围又分为:
1、舰首的(目前大多都有的),工作范围在首部前方40度左右范围;
2、尾部拖曳阵列(少数国家有),工作范围在尾部后方;
3、舷侧阵(少数国家有),工作范围在艇体二侧,只在潜艇上有,船只没有。
三、按照基元空间排列的集合形状可分为:线列阵(尾部拖曳阵列)、平面阵(舷侧阵)、圆柱阵、球阵(舰首的)、共形阵(全艇身)。
比较全的在这里:http://lt.cjdby.net/thread-1359818-1-1.html;
另更正下前几楼的错误:1、我兔还没有共形阵的黑鱼;2、共形阵没有3000海里的探测距离。


所谓"共型"就不会是传统的,加工要求极高的"球阵",不会有那个球

美国佛吉尼亚第三批(Virginia Batch3, USS North Dakota SSN-784起)的共型阵附在舰首外(1800个水声单元),靠着崭新的演算法(软件处理)达到等同於球阵的波束生成.

bow-array-system.jpg



所谓"共型"就不会是传统的,加工要求极高的"球阵",不会有那个球

美国佛吉尼亚第三批(Virginia Batch3, USS North Dakota SSN-784起)的共型阵附在舰首外(1800个水声单元),靠着崭新的演算法(软件处理)达到等同於球阵的波束生成.

bow-array-system.jpg



轻量宽孔阵列声纳(LQQAA)/共形声速声纳(CAVES)

2000年代服役的维吉尼亚级核动力攻击型潜艇以进一步改良的AN/BQG-5A轻量化宽孔径被动阵列声纳(Light Weight, Wide-Aperture Array,LWWAA)来取代原本的WAA,其听音系统全面更新,又称為共形声速声纳(Conformal Acoustic Velocity Sonar,CAVES)。

caves.jpg

与一般传统的声纳一样,WAA的听音器主要测量声压(Acoustic Pressure),而CAVES不仅以採用光纤技术、压电单晶组件的轻量化声压换能器来取代原本WAA笨重的陶瓷压电组件,另外还装设三维向量感测器,以正交平面排列来计算声波 振速(Acoustic Velocity)的向量(称為acoustic vector),能获得的信噪比远高於侦测声压;结合声压与声速这两种感测器提供的信号,搭配后端先进信号处理系统,CAVES就能合成比传统声纳阵列更窄而的接收波束,能达到更高的「讯号/噪音」比值与测向精确度,可精确判断目标声源的上、下、左、右。以往的声纳阵列若欲达到更大的接收孔径、更窄的接收波束以及更高的测向精度,唯一的方法就是加大阵列硬体来达到更大的孔径。而新的三维向量感测信号处理技术就能突破传统的限制,让更小型的声纳也能达到等同於更大接收孔径声纳的效果。

CAVES不仅性能比WAA更好,而且轻量化听音阵列不仅体积重量低得多,安装施工更為简易,能安装在潜舰外部隔音瓦层裡面,降低衍生的流体阻力。


共形阵列声纳

ssn774-batch3-newtech.jpg

从1960年服役的鲑鱼号(USS Tullibee SSN-597)以来,美国核动力潜艇都一律配备佔据整个舰首空间的球型阵列声纳,此种声纳有利於精确地合成与接收波束,并能获得最佳的声纳覆盖面;不过球型声纳阵列的生產成本狠高,需要使用精密电脑控制、动用复杂的五轴切割机才能製造,而且需在球型阵列上钻几百个孔,以配合安装用於连接声纳单元及舰内信号处理系统的电子线路,為此球型阵列需要保持水密,这些都需要高精密度的生產与品管,也是高价的代名词。為此,美国又开发出一种崭新的「共形阵列」(Conformal Array)技术,能达到与球型阵列声纳类似的效能,但体积、重量、施工复杂度与成本都显著降低。

简而言之,共形声纳以一个附贴在舰首外部的半圆形共形阵列,来取代球型阵列声纳。相较於球型阵列的音鼓,共形阵列不可能纯正的圆形,因此阵列各换能器的物理特性远比传统球型阵列復杂,需要更复杂的信号处理技术才能形成波束;正是因為美国在相关领域取得重大突破,共形阵列遂得以实用化。

美国海军第一种实用化的共形阵列声纳,是装备於第三批维吉尼亚级(Vigirnia class Batch 3)的大孔径舰首声纳(Large Aperture Bow Array,LAB)声纳;第三批维吉尼亚级总数八艘,2008年12月签署建造合约,在2009至2013年陆续开工建造。第三批维吉尼亚级的LAB是一个由1800个声纳收发单元组成的共形阵列,紧贴於整个舰首 的外部,能获得类似传统球型阵列的空间增益,并可预先形成波束。LAB阵列使用了类似於前述LWWAA/CAVES的技术,结合了接收音响信号的声压换能器 以及测量声波振度的三维向量感测器,合成更窄而更精确的接收波束,可直接判断目标声源的上、下、左、右。值得一提的是,英国在特拉法加级(Trafalgar class)核动力攻击型潜艇上就曾应用较早期的舰首共形阵列声纳技术,虽然当时性能不如美国的球型声纳,但整体而言仍相当不错;由於英国有这方面的工程经验,因此美国遂找英国BAE System作為第三批维吉尼亚级潜舰上包含共形声纳系统的整合式舰体前段的主承包商。

除了提高性能之外,LAB声纳省却了精密昂贵又费工的球型阵列;由於採用新的电子连线技术,LAB声纳阵列不需如球型阵列声纳般為电子线束钻孔,而且 是直接设置在舰首外部浸泡在海水裡(新线路能长期在这样的环境操作),不需如同球型阵列般保持水密,避免了不少施工与品管的麻烦。完全位於舰体外部的LAB阵列,也不需要过去连接球型阵列声纳的与舰体耐压舱区的耐压通道(过去舰首声纳区域為非水密区),可以节省一些舰内空间并降低施工复杂度,而第三批维吉尼亚级的舰首模组也因此重新设计。相较於BQQ-10声纳每个接收单元要价5000美元,LAB声纳每个接收单元的成本只有600美元,此外在施工上也能节省11000美元。

CAVES相对于现有技术,具有节省三分之二购置和安装成本和减少10%寿命周期成本的优势,并对船体结构方面的影响较小。采用光纤技术、压电单晶组件的轻量化声压换能器来取代原本WAA笨重的陶瓷压电组件,每艘潜艇可以节省800到1300万美元

MD的“共形声速声纳” Conformal Acoustic Velocity Sonar“ (CAVES)和“共形主动声纳”“Conformal Active Sonar System)”( CACTISS )测试装置

QQ图片20140327123553.jpg

QQ图片20140327123630.jpg

QQ图片20140327123641.jpg

QQ图片20140327123651.jpg

QQ图片20140327123706.jpg

德国的SeaHake mod4鱼雷也使用了共形声纳技术

04_ATLAS_big.jpg

DM2A4.jpg


未来MD的潜艇除了会采用宽孔径被动阵列共形声速声纳还会采用综合艇首声纳基阵(Integrated Bow Conformal Array (IBCA)),该声纳主动传感器具有高能量密度,高和中等频率( HF和MF)的操作的能力,可以取消中频球形和高频围壳/艏下阵列

bowarray.jpg


弗吉尼亚级用于近距离探测的高频艏下阵列

QQ截图20140327140247.jpg

QQ图片20140327134947.jpg

QQ图片20140327135020.jpg

QQ图片20140327135031.jpg

一个多体船的概念潜艇设计,除了采用宽孔径被动阵列共形声速声纳(CAVES WAA Arrays)作为侧阵列还采用综合艇首共形声纳基阵(CAVES Bow Arrays)

QQ图片20140327135254.jpg

轻量宽孔阵列声纳(LQQAA)/共形声速声纳(CAVES)

2000年代服役的维吉尼亚级核动力攻击型潜艇以进一步改良的AN/BQG-5A轻量化宽孔径被动阵列声纳(Light Weight, Wide-Aperture Array,LWWAA)来取代原本的WAA,其听音系统全面更新,又称為共形声速声纳(Conformal Acoustic Velocity Sonar,CAVES)。

caves.jpg

与一般传统的声纳一样,WAA的听音器主要测量声压(Acoustic Pressure),而CAVES不仅以採用光纤技术、压电单晶组件的轻量化声压换能器来取代原本WAA笨重的陶瓷压电组件,另外还装设三维向量感测器,以正交平面排列来计算声波 振速(Acoustic Velocity)的向量(称為acoustic vector),能获得的信噪比远高於侦测声压;结合声压与声速这两种感测器提供的信号,搭配后端先进信号处理系统,CAVES就能合成比传统声纳阵列更窄而的接收波束,能达到更高的「讯号/噪音」比值与测向精确度,可精确判断目标声源的上、下、左、右。以往的声纳阵列若欲达到更大的接收孔径、更窄的接收波束以及更高的测向精度,唯一的方法就是加大阵列硬体来达到更大的孔径。而新的三维向量感测信号处理技术就能突破传统的限制,让更小型的声纳也能达到等同於更大接收孔径声纳的效果。

CAVES不仅性能比WAA更好,而且轻量化听音阵列不仅体积重量低得多,安装施工更為简易,能安装在潜舰外部隔音瓦层裡面,降低衍生的流体阻力。


共形阵列声纳

ssn774-batch3-newtech.jpg

从1960年服役的鲑鱼号(USS Tullibee SSN-597)以来,美国核动力潜艇都一律配备佔据整个舰首空间的球型阵列声纳,此种声纳有利於精确地合成与接收波束,并能获得最佳的声纳覆盖面;不过球型声纳阵列的生產成本狠高,需要使用精密电脑控制、动用复杂的五轴切割机才能製造,而且需在球型阵列上钻几百个孔,以配合安装用於连接声纳单元及舰内信号处理系统的电子线路,為此球型阵列需要保持水密,这些都需要高精密度的生產与品管,也是高价的代名词。為此,美国又开发出一种崭新的「共形阵列」(Conformal Array)技术,能达到与球型阵列声纳类似的效能,但体积、重量、施工复杂度与成本都显著降低。

简而言之,共形声纳以一个附贴在舰首外部的半圆形共形阵列,来取代球型阵列声纳。相较於球型阵列的音鼓,共形阵列不可能纯正的圆形,因此阵列各换能器的物理特性远比传统球型阵列復杂,需要更复杂的信号处理技术才能形成波束;正是因為美国在相关领域取得重大突破,共形阵列遂得以实用化。

美国海军第一种实用化的共形阵列声纳,是装备於第三批维吉尼亚级(Vigirnia class Batch 3)的大孔径舰首声纳(Large Aperture Bow Array,LAB)声纳;第三批维吉尼亚级总数八艘,2008年12月签署建造合约,在2009至2013年陆续开工建造。第三批维吉尼亚级的LAB是一个由1800个声纳收发单元组成的共形阵列,紧贴於整个舰首 的外部,能获得类似传统球型阵列的空间增益,并可预先形成波束。LAB阵列使用了类似於前述LWWAA/CAVES的技术,结合了接收音响信号的声压换能器 以及测量声波振度的三维向量感测器,合成更窄而更精确的接收波束,可直接判断目标声源的上、下、左、右。值得一提的是,英国在特拉法加级(Trafalgar class)核动力攻击型潜艇上就曾应用较早期的舰首共形阵列声纳技术,虽然当时性能不如美国的球型声纳,但整体而言仍相当不错;由於英国有这方面的工程经验,因此美国遂找英国BAE System作為第三批维吉尼亚级潜舰上包含共形声纳系统的整合式舰体前段的主承包商。

除了提高性能之外,LAB声纳省却了精密昂贵又费工的球型阵列;由於採用新的电子连线技术,LAB声纳阵列不需如球型阵列声纳般為电子线束钻孔,而且 是直接设置在舰首外部浸泡在海水裡(新线路能长期在这样的环境操作),不需如同球型阵列般保持水密,避免了不少施工与品管的麻烦。完全位於舰体外部的LAB阵列,也不需要过去连接球型阵列声纳的与舰体耐压舱区的耐压通道(过去舰首声纳区域為非水密区),可以节省一些舰内空间并降低施工复杂度,而第三批维吉尼亚级的舰首模组也因此重新设计。相较於BQQ-10声纳每个接收单元要价5000美元,LAB声纳每个接收单元的成本只有600美元,此外在施工上也能节省11000美元。

CAVES相对于现有技术,具有节省三分之二购置和安装成本和减少10%寿命周期成本的优势,并对船体结构方面的影响较小。采用光纤技术、压电单晶组件的轻量化声压换能器来取代原本WAA笨重的陶瓷压电组件,每艘潜艇可以节省800到1300万美元

MD的“共形声速声纳” Conformal Acoustic Velocity Sonar“ (CAVES)和“共形主动声纳”“Conformal Active Sonar System)”( CACTISS )测试装置

QQ图片20140327123553.jpg

QQ图片20140327123630.jpg

QQ图片20140327123641.jpg

QQ图片20140327123651.jpg

QQ图片20140327123706.jpg

德国的SeaHake mod4鱼雷也使用了共形声纳技术

04_ATLAS_big.jpg

DM2A4.jpg


未来MD的潜艇除了会采用宽孔径被动阵列共形声速声纳还会采用综合艇首声纳基阵(Integrated Bow Conformal Array (IBCA)),该声纳主动传感器具有高能量密度,高和中等频率( HF和MF)的操作的能力,可以取消中频球形和高频围壳/艏下阵列

bowarray.jpg


弗吉尼亚级用于近距离探测的高频艏下阵列

QQ截图20140327140247.jpg

QQ图片20140327134947.jpg

QQ图片20140327135020.jpg

QQ图片20140327135031.jpg

一个多体船的概念潜艇设计,除了采用宽孔径被动阵列共形声速声纳(CAVES WAA Arrays)作为侧阵列还采用综合艇首共形声纳基阵(CAVES Bow Arrays)

QQ图片20140327135254.jpg
kulbit 发表于 2014-3-27 09:54
牛牛的机敏艏声纳也是共形的……
早期Astute的共型阵技术算以前英国SSN(Trafalgar等)的延续,跟Virginia Batch 3以及之後改良Astute用的不是一个档次
zqyuan 发表于 2014-3-27 12:34
现在已知服役的只有一种,海狼级的稀疏阵是共形排列的
海狼是球阵,第一个用上共型阵列声纳(Conformal Array Sonar)的是美国佛吉尼亚第三批(Batch3, USS North Dakota SSN-784起).

BAE美国分部是主承包商,这种技术会用在英国後期的Astute SSN与规划中的Successor SSBN
海盗猫 发表于 2014-3-27 12:18
难道我说的不够直白?那个3000海里探测距离是指被动声纳,虽然吹的过头了。但是你要规避海底障碍物是要靠 ...

听到三千海里以外的声音?这也太夸张了吧?3000海里是什么概念?5000多公里了啊,

要知道声音是靠振动传导的,泥马5000公里以外还能传导的振动那得是什么能量级别的?虽然我是个小白,但我还是能知道这么远距离传导的振动绝对不会是发动机级别的振动了。英国人这牛皮吹的有点不要脸了吧?
windows15 发表于 2014-3-27 13:31
听到三千海里以外的声音?这也太夸张了吧?3000海里是什么概念?5000多公里了啊,

要知道声音是靠振 ...
他吹牛关我什么事,哪怕他说能听到外星人说话也不关我什么事,看过么好了宁。
windows15 发表于 2014-3-27 13:31
听到三千海里以外的声音?这也太夸张了吧?3000海里是什么概念?5000多公里了啊,

要知道声音是靠振 ...
不夸张,海底爆炸、地震等高强度运动只要不跨洋,震波水里都听得见,地波就更不用说了,全世界都听得见

windows15 发表于 2014-3-27 13:31
听到三千海里以外的声音?这也太夸张了吧?3000海里是什么概念?5000多公里了啊,

要知道声音是靠振 ...


被动声纳工作距离,取决於使用的水声通道以及针对的频段(攸关传播距离),你看到的侦测距离几千公里有特定条件,那绝不是中高频或直接通道.

在适当条件下,1950年代一艘在苏格兰克来德河航行的英国潜艇的螺旋桨声被大西洋另一端纽约长岛监听站分辨出来(因为pattern很unique),是的确发生过的....{:soso_e113:}


很多这样的科普帖

windows15 发表于 2014-3-27 13:31
听到三千海里以外的声音?这也太夸张了吧?3000海里是什么概念?5000多公里了啊,

要知道声音是靠振 ...


被动声纳工作距离,取决於使用的水声通道以及针对的频段(攸关传播距离),你看到的侦测距离几千公里有特定条件,那绝不是中高频或直接通道.

在适当条件下,1950年代一艘在苏格兰克来德河航行的英国潜艇的螺旋桨声被大西洋另一端纽约长岛监听站分辨出来(因为pattern很unique),是的确发生过的....{:soso_e113:}


很多这样的科普帖
onepiece 发表于 2014-3-27 13:22
海狼是球阵,第一个用上共型阵列声纳(Conformal Array Sonar)的是美国佛吉尼亚第三批(Batch3, USS North ...
海狼是球形阵+稀疏阵

稀疏阵 是共形排列的,你可以找图看看  

弗吉尼亚第三批 有图吗??

zqyuan 发表于 2014-3-27 17:43
海狼是球形阵+稀疏阵

稀疏阵 是共形排列的,你可以找图看看  


不清楚你所谓的稀疏阵(两侧的WAA三元宽口径阵列声纳?),总之跟维吉尼亚第三批的共型阵不是一个概念。

维吉尼亚第三批的共型阵图片与说明见27与28楼
zqyuan 发表于 2014-3-27 17:43
海狼是球形阵+稀疏阵

稀疏阵 是共形排列的,你可以找图看看  


不清楚你所谓的稀疏阵(两侧的WAA三元宽口径阵列声纳?),总之跟维吉尼亚第三批的共型阵不是一个概念。

维吉尼亚第三批的共型阵图片与说明见27与28楼
onepiece 发表于 2014-3-27 21:08
不清楚你所谓的稀疏阵(两侧的WAA三元宽口径阵列声纳?),总之跟维吉尼亚第三批的共型阵不是一个概念 ...
27 28楼 还是试验和概念图

有一期现代舰船里  海狼的稀疏共形阵是有实际照片的
荆门楚歌 发表于 2014-3-27 13:16
声纳一般分法有大根几种:
一、按工作时状态分:主动和被动,这种分法主要差异22楼已大致说了;
二、另按 ...
感谢科普。
啊。科普贴。
windows15 发表于 2014-3-27 13:31
听到三千海里以外的声音?这也太夸张了吧?3000海里是什么概念?5000多公里了啊,

要知道声音是靠振 ...
人家说的是听海啸,你不服气??