一种舰船电场精确模拟装置的制作方法

1.本发明属于海洋防护模拟技术领域，具体涉及一种舰船电场精确模拟装置。


背景技术：

2.水下电场是船舶等水中目标的重要物理场，是水中目标的重要暴露源和水中兵器的攻击源。因其受环境影响小、抗自然干扰能力强、低频电场线谱特征明显等诸多优点，近年来受到国内外研究者的重视，在水中远距离探测、目标信号的定位和识别等方面取得了突出的研究成果，相继开发出水中兵器电场引信、水下电场探测装置等设备并成功应用。典型目标水下电场模拟装置具有以下几个方面的应用前景：其一，在科研上，为了验证水中兵器或水下电场探测系统的探测、追踪能力，需进行不同海域、利用不同目标进行试验验证。然而在实施海上试验时，难以调动那么多实际目标来配合试验，且试验成本极高。
3.其二，在军事上，目标电场的模拟技术的应用方向为诱饵和扫雷具，即通过若干电流源组成一定尺度的线列阵以模拟各类目标的电磁特征，起迷惑敌方或诱爆水中兵器的作用。
4.目前国内在水中目标低频电场模拟方面的研究还相对较少，并且模拟精确不高，若解决典型低频电场模拟技术，就可以解决海上试验验证等问题。
5.鉴于上述已有技术，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种舰船电场精确模拟装置，能够实现对舰船电场在尺度和量级上的精确模拟。
7.本发明的目的是这样来达到的，一种舰船电场精确模拟装置，其特征在于：包括计算机、多通道压控恒流源以及发射电极，所述的计算机和多通道压控恒流源搭载于舰船上，所述的发射电极位于水下且拖曳在舰船的后端，发射电极的数量有多个且相互之间等间隔排列，构成多电极线列阵，用于在水中向外发射电流以产生电场，所述的多通道压控恒流源的通道数量与发射电极的数量相匹配，用于向发射电极输出电流，所述的计算机用于控制多通道压控恒流源的电流输出。
8.在本发明的一个具体的实施例中，所述的发射电极的数量有三个及以上，构成的多电极线列阵的总长不小于舰船的长度的三分之一。
9.在本发明的另一个具体的实施例中，所述的多通道压控恒流源的通道数量比发射电极的数量少一个，位于多电极线列阵两端的发射电极中的其中一个发射电极连接多通道压控恒流源中所有通道的负输出端，多电极线列阵中其余发射电极分别连接至多通道压控恒流源中的各正输出端。
10.在本发明的又一个具体的实施例中，还包括拖曳装置，多个发射电极通过拖曳装
置拖曳在船舰的后端。
11.在本发明的再一个具体的实施例中，所述的计算机利用预先存储的舰船电场等效源强度信息，通过多通道压控恒流源来控制各发射电极输出相应的电流。
12.本发明由于采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果是：采用多电极线列阵和多通道压控恒流源控制的方式，不仅可以模拟舰船电场大小还可以模拟尺度；可以模拟任意量级、尺度的舰船目标电场的大小和波形，达到任意波形模拟；发射电极采用拖曳方式，布防方便，灵活机动。
附图说明
13.图1为本发明的系统框图。
14.图2为本发明的结构示意图。
15.图中：1.计算机；2.多通道压控恒流源、21.负输出端、22.正输出端；3.发射电极；4.拖曳装置；5.船舰。
具体实施方式
16.下面结合附图对本发明的具体实施方式详细描述，但对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本发明构思作形式而非实质的变化都应当视为本发明的保护范围。
17.在下面描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性（或者称方位性）的概念均是针对正在被描述的图所处的位置状态而言的，目的在于方便公众理解，因而不能将其理解为对本发明提供的技术方案的特别限定。
18.请参阅图1和图2，本发明涉及一种舰船电场精确模拟装置，包括计算机1、多通道压控恒流源2以及发射电极3，所述的计算机1和多通道压控恒流源2搭载于舰船5上，所述的发射电极3位于水下且拖曳在舰船5的后端。所述的发射电极3的数量有三个及以上，且相互之间以相同间隔d进行排列，构成多电极线列阵，用于在水中向外发射电流以产生电场。发射电极3的数量越多模拟越精确，但通常为了兼顾系统复杂度和模拟准确度，发射电极3的数量优选为三至五个。发射电极3之间的间隔d根据舰船5的尺寸调整，整个多电极线列阵的总长不小于舰船5长度的三分之一。所述的多通道压控恒流源2用于向发射电极3输出电流，多通道压控恒流源2的通道数量与发射电极3的数量相匹配，即通道数量比发射电极3的数量少一个。发射电极3与多通道压控恒流源2的连接方式为：位于多电极线列阵两端的发射电极3中的其中一个发射电极3连接多通道压控恒流源2中所有通道的负输出端21，多电极线列阵中其余发射电极3分别连接至多通道压控恒流源2中的各正输出端22。所述的计算机1即为通常所述的电脑，用于控制多通道压控恒流源2的电流输出。利用预先存储的各类舰船电场等效源强度信息，分别控制各发射电极输出相应的电流。本发明涉及的计算机1、多通道压控恒流源2、发射电极3，以及计算机1对多通道压控恒流源2的控制均可采用现有技术，此处省略赘述。
19.进一步地，本发明还包括拖曳装置4，多个发射电极3通过拖曳装置4拖曳在舰船5的后端。
20.本发明采用发射电极线列阵和多通道压控恒流源2相结合的控制方式模拟舰船电场，不仅可以模拟舰船电场大小还可以模拟尺度，达到任意波形模拟。根据船电场产生机理
可知，舰船电场主要产生于船体表明异种金属点解偶、外加电流防腐和阴极防腐等原因，而根据舰船电场建模理论可知，对于每一处产生源都可以用相应的点电源对其进行建模，即采用点电荷阵列可以实现对舰船电场的准确建模。根据这一原理，本发明中的发射电极3可以等效为舰船电场建模中的点电荷，从而通过控制不同发射电极3输出电流可以达到模拟舰船电场的效果。经验证，发射电极3为三个时的模拟精度可达85%，发射电极3为五个时的模拟精度可达90%以上。


技术特征：
1.一种舰船电场精确模拟装置，其特征在于：包括计算机(1)、多通道压控恒流源(2)以及发射电极(3)，所述的计算机(1)和多通道压控恒流源(2)搭载于舰船(5)上，所述的发射电极(3)位于水下且拖曳在舰船(5)的后端，发射电极(3)的数量有多个且相互之间等间隔排列，构成多电极线列阵，用于在水中向外发射电流以产生电场，所述的多通道压控恒流源(2)的通道数量与发射电极(3)的数量相匹配，用于向发射电极(3)输出电流，所述的计算机(1)用于控制多通道压控恒流源(2)的电流输出。2.根据权利要求1所述的一种舰船电场精确模拟装置，其特征在于所述的发射电极(3)的数量有三个及以上，构成的多电极线列阵的总长不小于舰船(5)的长度的三分之一。3.根据权利要求1所述的一种舰船电场精确模拟装置，其特征在于所述的多通道压控恒流源(2)的通道数量比发射电极(3)的数量少一个，位于多电极线列阵两端的发射电极(3)中的其中一个发射电极(3)连接多通道压控恒流源(2)中所有通道的负输出端(21)，多电极线列阵中其余发射电极(3)分别连接至多通道压控恒流源(2)中的各正输出端(22)。4.根据权利要求1所述的一种舰船电场精确模拟装置，其特征在于还包括拖曳装置(4)，多个发射电极(3)通过拖曳装置(4)拖曳在舰船(5)的后端。5.根据权利要求1所述的一种舰船电场精确模拟装置，其特征在于所述的计算机(1)利用预先存储的舰船电场等效源强度信息，通过多通道压控恒流源(2)来控制各发射电极(3)输出相应的电流。

技术总结
一种舰船电场精确模拟装置，属于海洋防护模拟技术领域。包括计算机、多通道压控恒流源以及发射电极，所述的计算机和多通道压控恒流源搭载于舰船上，所述的发射电极位于水下且拖曳在舰船的后端，发射电极的数量有多个且相互之间等间隔排列，构成多电极线列阵，用于在水中向外发射电流以产生电场，所述的多通道压控恒流源的通道数量与发射电极的数量相匹配，用于向发射电极输出电流，所述的计算机用于控制多通道压控恒流源的电流输出。优点：不仅可以模拟舰船电场大小还可以模拟尺度；可以模拟任意量级、尺度的舰船目标电场的大小和波形，达到任意波形模拟。到任意波形模拟。到任意波形模拟。


技术研发人员：史建伟
受保护的技术使用者：江苏伏波海洋探测科技有限公司
技术研发日：2022.01.26
技术公布日：2022/5/6