На рис. 6.6 показан базовый блок гидролокатора Furuno CH-250, который выпускается для применения на рыбопромысловом флоте. Его размеры 300 × 290 × 144 мм. Масса с акустической антенной 55 кг. Дальность обзора – до 1600 м. Максимальная глубина – до 600 м. Энергопотребление – 90 Вт.
.files/image1352.jpg)
Рис. 6.6. Вид базового блока гидролокатора
Акустическая антенна кругового и вертикального сканирования устанавливается на подводной части корпуса корабля). Гидролокатор может работать в восьми режимах:
- отображение эхо-профиля пройденного маршрута;
- точное определение координат объектов.
- секторное или круговое сканирование водного пространства по азимуту;
- вертикальное сканирование;
- комбинация секторного и вертикального сканирования для оценки распределения косяка рыбы одновременно в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
- прокладка маршрута с внимательным обследованием всех возможных подводных препятствий;
- обеспечение гидролокационного "захвата" указанного оператором объекта (косяка рыбы, подводного препятствия) и автоматическое слежение за ним пучком УЗ волн.
В зависимости от режима и условий сканирования рабочая частота составляет 60 кГц, 88 кГц или 150 кГц. С изменением диапазона дальности автоматически меняется продолжительность и периодичность импульсов. В случае выявления косяка рыбы или возникновения угрозы столкновения с подводным препятствием (рифом, скалой и т.п.) может подаваться звуковой сигнал. Имеется возможность соединения гидролокатора с внешними устройствами – персональным компьютером, приемником GPS, радаром и т.п.
Для повышения безопасности движения кораблей, особенно пассажирских, на них устанавливают гидролокаторы наблюдения в направлении движения корабля. Один из таких гидролокаторов показан на рис. 6.7.
.files/image1353.jpg)
Рис. 6.7. Гидролокатор безопасности движения Interphase Twinscope Color: слева – в режиме горизонтального сканирования вперед; справа – в режиме вертикального сканирования; внизу – вид базового блока
Слева вверху представлена область его горизонтального сканирования в секторе с углом 90° пучком УЗ волн частотой 200 кГц с вертикальным расхождением 12°. Одновременно работает и направленный вертикально вниз УЗ пучок эхолота. Вверху справа представлена область сканирования вперед по вертикали в пределах углов от 0 до 90° пучком УЗ волн с горизонтальным расхождением 12°. Дистанция наблюдения – до 360 м, контролируемая глубина – до 240 м. Базовый блок (рис. 6.7, внизу) оснащен цветным экраном 234 × 480 пикселей с режимами работы "дневной", "ночной" и "при ярком солнечном освещении". Автоматически измеряются и выводятся на экран данные о скорости судна и температуре воды, выдается звуковая сигнализация о приближении мелководья, подводных препятствий, об опасности захода в запрещенную зону, если она заведомо определена. На экране могут выделяться отдельные окна для вывода навигационных и других данных. В базовом блоке имеется энергонезависимая память для сохранения всех необходимых протокольных данных.
В настоящее время разрабатываются и промышленно выпускаются десятки разных типов гидролокаторов для профессиональных и технических исследований. Они применяются, например:
- для поиска затонувших кораблей, самолетов, обломков ракет-носителей и других конструкций как на дне, так и в толще воды, что значительно сокращает время, материальные затраты и человеческие ресурсы и становится особенно важным при проведении аварийно-спасательных операций, в случае стихийных бедствий и других чрезвычайных ситуаций;
- для наблюдений за состоянием подводных сооружений, газо- и нефте-трубопроводов, конструкций ГЭС, опор мостов и т.п.;
- для быстрого составления точных батиметрических карт дна и фарватеров, часто меняющихся в результате естественных процессов;
- для исследований шельфа морского и океанического дна перед строительством там портов, перед проведением буровых работ, перед прокладкой кабелей связи, трубопроводов и т.п.
К таким гидролокаторам можно отнести, например, разработанный в НИИ приборостроения им. В.В. Тихомирова интерферометрический гидролокатор "ГИДРА-1" со сложными сигналами зондирования, с линейной частотной модуляцией и острой (1°) диаграммой направленности.
.files/image1355.jpg)
Рис. 6.8. Внешний вид гидролокатора кругового обзора Micron
Еще один пример – гидролокатор кругового обзора Micron (рис. 6.8), предназначенный для миниатюрных телеуправляемых подводных аппаратов типа "SeaBotix". Его внешний диаметр 56 мм, длина 78,5 мм, масса 0,29 кг. К нему придается кабель-трос длиной до 1000 м. Гидролокатор Micron может работать на глубинах до 500 м. Он имеет рабочую частоту, изменяемую в диапазоне от 650 кГц до 950 кГц, острую диаграмму направленности (2,5° по азимуту и 38° по вертикали) и обеспечивает разрешающую способность 50 мм на расстоянии до 75 м. Полученные и обработанные данные передаются через кабель-трос на пульт управления подводным аппаратом, где могут быть выведены на монитор.
Существует много более простых интеллектуальных сенсоров, в которых используется активная гидролокация. Один из них – измеритель потока жидкости Sonartron ST фирмы Honsberg показан на рис. 6.9.
.files/image1357.jpg)
Рис. 6.9. УЗ измеритель потока жидкости Sonartron ST
В проточную металлическую трубу, сквозь которую пропускается жидкость, друг против друга встроены излучатель и приемник УЗ импульсов. Эти импульсы проходят вдоль оси потока. Время запаздывания принятого импульса относительно момента излучения зависит от скорости движения жидкости. Электронная схема, которая измеряет время запаздывания, пересчитывает это время по данным предварительной калибровки в величину потока жидкости и выдает это значение в цифровой форме. Поток воды в диапазоне от 0,04 л/мин. до 40 л/мин. измеряется с точностью до 2,5 %. Сенсор имеет также аналоговый электрический выход и защитное электрическое реле, замыкающееся при превышении потоком жидкости заранее заданной в цифровом виде величины.
