一种水下移动潜体频率目标探测的实验系统的制作方法

本实用新型涉及一种水下移动潜体频率目标探测的实验系统，尤其涉及移动潜体的频率目标探测的技术领域。

背景技术：

探测水下潜艇的方法主要有反潜巡逻机反潜和水面舰艇反潜两种。

反潜巡逻机使用声纳浮标、磁异探测仪、吊放式声纳来探测水下潜艇。其中，声纳浮标是现代反潜机普遍使用的一种主要搜潜器材，一般是在已知有潜艇活动的海域，并要在短时间内对较大范围进行搜索时；或希望在一定时间内封锁敌潜艇可能通过的航道；或者为重要目标担负反潜巡逻警戒时使用。磁异探测仪采用被动工作方式来探测潜艇，是一般反潜巡逻机上必装的探测设备，具有隐蔽性好，可靠性较高，不受海洋噪声干扰等优点，但由于其作用距离较近，大都采用低空和超低空探测，因此多在其他探测器材测得潜艇的概略位置后，再用磁异探测仪进行验证和精确定位。

水面舰艇侦测潜艇主要依靠声纳；船壳声呐、变深声呐、拖曳式线列阵声呐来探测水下潜艇。水面舰艇的船壳声纳几乎无法探测到跃层下的潜艇，除非使用拖曳声纳并让拖曳声纳进入跃层。拖曳式变深声呐属被动式声呐，是将基阵安装在拖体内，由反潜水面舰艇、扫雷舰或反潜飞机拖曳，用于主动对潜搜索、探测水雷、海底等，探测深度为数百米至千米。拖曳式线列阵声呐属主动式声呐，是在拖曳式变深声呐的基础上发展而来的，探测精度高、探测深度为数十米。声呐探测的优点是可以探测到水下潜体目标，但无法区别探测目标的身份。

本实用新型的一种水下移动潜体频率目标探测的实验系统及方法采用的是基于阻抗分析理论的实验方法，采用了潜航器(501)、，通过能够对已知水下潜体频率的移动频率目标的探测及位置识别，本实用新型的实验装置具有结构简单，探测效率高，探测距离远的特点，本实用新型的探测方法，不仅能探测已知频率的水下移动目标，而且也能对该水下移动目标进行身份识别。

技术实现要素：

本实用新型设计了一种水下移动潜体频率目标探测的实验系统及方法，该发明能够完成以下实验：①控制潜航器(501)上浮及下潜：当该潜航器(501)需要上浮或下潜时，由测量船基站(11)对单片机(5)下达命令，控制纯水液压泵(3)的开启或关闭；锂电池组(7) 通过升压后为纯水液压泵(3)供电；②控制潜航器(501)的移动：该潜航器(501)需要前进或后退时，由测量船基站(11)对单片机(5)下达命令，控制动力推进左装置(21)和动力推进右装置(8)左右两部分螺旋桨进行同步正转或者反转，以达到正前方或正后方行驶的目的；③探测移动频率目标的方法：由测量船基站(11)对单片机(5)下达命令，控制阻抗分析仪(6)扫频的开启或关闭；所述的阻抗分析仪(6)通过扫频，当测量用PZT压电传感器(4)接收到水下移动潜体(20)所发出的频率信号时，阻抗分析仪(6)扫频出现共振频谱，该频谱波峰所处于的频率即为扫描信号与水下移动潜体(20)所发出的共振频率。④水下移动潜体(20)位置的识别方法；⑥水下移动潜体(20)的轨迹确定。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：

如图1、2、3、4所示，本实用新型的实验系统由舱体(1)、平衡左中翼板(15)、平衡右中翼板(16)、平衡左后翼板(17)、平衡右后翼板(18)、平衡尾翼板(19)、潜航器上浮下潜部分(101)、潜航器测量部分(102)、潜航器动力部分(103)、潜航器无线通讯部分(104) 组；所述的潜航器上浮下潜部分(101)主要由水箱(2)、纯水液压泵(3)、锂电池组(7) 组成；所述的潜航器测量部分(102)由测量用PZT压电传感器(4)、单片机(5)、阻抗分析仪(6)、锂电池组(7)组成；所述的潜航器动力部分(103)由锂电池组(7)、动力推进左装置(21)、动力推进右装置(8)组成；所述的潜航器无线通讯组件(104)由单片机(5)、锂电池组(7)、天线(9)、浮标(13)、双头螺纹软管(14)组成。

本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是：

本实用新型的实验系统及方法可以完成：(1)可以控制潜航器(501)上浮与下潜；(2) 可以控制潜航器(501)的移动；(3)可以完成移动频率目标的探测；(4)可以完成测量船基站(11)与潜航器无线通讯部分(104)的通讯；(5)完成水下移动潜体(20)位置的识别； (6)完成水下移动潜体(20)的轨迹确定；为探测水下潜体目标，提供了新的解决方案和设计依据。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型的测试原理图。

图2是本实用新型的潜航器(501)的三维结构原理图1。

图3是本实用新型的潜航器(501)的三维结构原理图2。

图4是本实用新型的测试原理框架图

在图1、图2、图3、图4中，1.舱体、2.水箱、3.纯水液压泵、4.测量用PZT压电传感器、5.单片机、6.阻抗分析仪、7.锂电池组、8.动力推进右装置、9.天线、10.GPS 定位组件、11.测量船基站、12.舱门、13.浮标、14.双头螺纹软管、15.平衡左中翼板、16. 平衡右中翼板、17平衡左后翼板、18.平衡右后翼板、19.平衡尾翼板、20.水下移动潜体、 21.动力推进左装置，101.潜航器上浮下潜部分，102.潜航器测量部分，103.潜航器动力部分，104.潜航器无线通讯部分，潜航器(501)、潜航器(502)、潜航器(503)。

具体实施方式

如图1、2、3、4所示，一种水下移动潜体(20)频率目标探测实验系统，该系统由潜航器(501)、潜航器(502)、潜航器(503)、测量船基站、水下移动潜体(20)组成，潜航器 (501)、潜航器(502)、潜航器(503)的结构及功能完全一样；以下以潜航器(501)为例进行介绍；潜航器(501)由舱体(1)、平衡左中翼板(15)、平衡右中翼板(16)、平衡左后翼板(17)、平衡右后翼板(18)、平衡尾翼板(19)、潜航器上浮下潜部分(101)、潜航器测量部分(102)、潜航器动力部分(103)、潜航器无线通讯组件(104)组成；所述的潜航器上浮下潜部分(101)主要由水箱(2)、纯水液压泵(3)、锂电池组(7)组成；所述的潜航器测量部分(102)由测量用PZT压电传感器(4)、单片机(5)、阻抗分析仪(6)、锂电池组(7) 组成；所述的潜航器动力部分(103)由锂电池组(7)、动力推进左装置(21)、动力推进右装置(8)组成；所述的潜航器无线通讯组件(104)由单片机(5)、锂电池组(7)、天线(9)、浮标(13)、双头螺纹软管(14)组成。

所述的平衡左中翼板(15)、平衡右中翼板(16)、平衡左后翼板(17)、平衡右后翼板(18)、平衡尾翼板(19)分别与舱体(1)通过焊接的方式连接；水箱(2)与舱体下部通过焊接连接；纯水液压泵(3)与水箱(2)的上面板之间通过螺栓连接，连接处加密封圈；测量用PZT 压电传感器(4)与舱体(1)通过焊接连接；单片机(5)通过螺栓安装在阻抗分析仪(6) 的安装架上；阻抗分析仪(6)通过安装架用螺栓固定安装在水箱上面的安装板上；锂电池组 (7)通过安装架用螺栓安装在水箱上面的安装板上；动力推进左装置(21)的机架直接焊接在舱体(1)上；天线(9)与单片机(5)使用天线延长线连接，双头螺纹软管(14)下端与舱体(1)之间采用螺纹连接，双头螺纹软管(14)与浮标(13)之间采用螺纹连接，双头螺纹软管(14)内部有天线延长线，浮标(13)作为天线(9)与天线延长线的连接处，天线(9) 安装于浮标(13)上的基座；动力推进左装置(21)、动力推进右装置(8)焊接在舱体(1) 上。

所述的测量用PZT压电传感器(4)外部的材料为铸铝，压电陶瓷均匀地烧结在测量用 PZT压电传感器(4)的内壁上，压电陶瓷的厚度为0.3～0.6mm。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。