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[转帖] 国外海军舰艇声纳技术发展综述

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发表于 2008-12-26 21:20:52 | 显示全部楼层 |阅读模式

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[中国船舶工业综合技术经济研究院2005年12月21日综合报道]2005年,世界各国继续在声呐技术领域不懈努力,旨在进一步提高技术水平,满足舰艇装备需求。

   1. 研制新型声呐,满足海军装备需求
      (1)美国海军决定追加研制生产阿利伯克级导弹驱逐舰上的SQS-53C 声呐阵列,并选定EDO公司作为承包商。SQS-53C声呐阵列用于侦察、分类和定位有威胁的潜艇,也可用于水雷战以及水面舰艇和潜艇的水下导航和通信声呐。该阵列包含整合在换能器中的压电陶瓷环,及相关的阵列构架和电缆组件。换能器和其他硬件都由EDO公司整合到舰首圆柱阵中。目前美国海军装备EDO 公司的换能器和阵列的平台包括洛杉矶、俄亥俄、弗吉尼亚级潜艇,以及所有水面作战舰艇及军辅船。

     (2)美国海军决定选用洛克希德·马丁公司研制的AN/USQ-78B声处理与显示系统,装备在P-3C海上巡逻机上,以显著提高海军的反潜作战能力。AN/USQ-78B声处理与显示系统是P-3C飞机反潜战系统的一部分。该系统可用于信号处理、显示器驱动,并控制传感器显控台及与其它子系统的通信。系统设计中强调采用商用硬件和软件,及开放式体系结构来提升P-3的系统能力。为此,洛克希德·马丁公司将研制69套AN/USQ-78B声系统升级套件、53套AN/USQ-78B声系统改装套件、7套T-78声系统训练器,并提供工程和技术服务。与此同时,该公司还从诺斯罗普·格鲁曼公司获得一项价值4210万美元的合同,为美国海军的弗吉尼亚级潜艇项目提供被动反潜战声呐系统的硬件集成支持,合同为期7年。

     (3)2005年7月,以色列研制出一种新型蛙人探测声呐(DDS),这种声呐可对港口、高价值岸基设备和关键近海设施提供保护。DDS系统以一台个人计算机作为指控设备,通过光纤连接到多个声呐节点,后者部署在海底或是码头前端。除用光纤连接外,还可采用通过网关浮标进行无线通信的方式。DDS是一种能可靠的、远距离探测(至少700米)封闭式呼吸蛙人的系统,且在剧烈的噪音和混响条件下具有最低的虚警率(一周一次)。对一个携带封闭式呼吸系统的蛙人,最小的探测距离应该是700米,以便能提供15-20分钟的反应时间用来阻止蛙人入侵。DDS对于使用开放式呼吸器的蛙人的探测距离达到1000~1200米,对于蛙人运载器(SDV)的探测距离达到1400~2000米。DDS系统的远距离探测性能是由于其采用了相对很低的工作频率(60kHz)和相对更大的阵列,并且运用了先进的信号处理算法用于自动探测、跟踪和分类。DDS系统发射阵采用垂直线列阵,而接收阵的结构则为水平阵列,像一个十字架,且每两组阵列背向安装。该系统可以选择五种配置方案,包括可覆盖360º、270º、180º 或90º扇面的固定设备,及360º扫描阵列系统。该系统的抗反射特性依靠的是在垂直和水平方向上很窄的波束、归一化处理、编码脉冲、垂直发射波束中较少的旁瓣,和一个植入的声呐预报模式保障功能来预报探测距离。该系统能自动跟踪20个目标,提供距离、方向、深度和多普勒速度数据。系统采用的分类算法以先进的图像处理技术为基础,从噪声和鱼类中识别有效目标,并区别不同的目标类型(包括水面游泳者、使用封闭式循环呼吸系统的蛙人,使用开放式呼吸系统的蛙人、蛙人运载器和水面快艇)。跟踪数据可以合成为一张图,在标准的个人计算机控制台上显示。有多种显示格式和距离范围可供操作员选择,其中细节显示特征包括扫描与扫描的集成,最大可达三倍变焦对特殊区域进行研究,包括可疑的或者活跃的、不活跃的区域,另外系统还可以实现自动目标探测(当在操作员没有对探测到的可疑目标反应时,将会响起警报)。该系统在以色列和德国的港口进行了阻止封闭呼吸蛙人的测试。2004年在德国不来梅港进行的测试中,系统的探测距离不足700米,后来在以色列的港口的测试结果为740米。这两次测试均是在水深5~7米情况下进行的,而在噪声和混响级较低的开阔水域,该系统的探测距离将会进一步增大。

     (4)2005年8月,英国泰勒斯公司研制的2087型声呐系统受到国防部的首肯,从而获得2套系统的研制合同,价值1700万美元,交付时间将从2007年开始。泰勒斯英国水下系统公司是2087声呐的主承包商和生产方。该型声呐是一种低频主动变深声呐,结合了主动式和被动式的探测能力,能够在多种环境下和常规威胁范围外探测、鉴定和定位所有类型的潜艇,能够提高英国海军23型护卫舰在执行反潜战任务时的水下传感能力。2087声呐已经成功通过了开发测试,并已安装到威斯敏斯特号和诺森伯兰号上,里奇蒙德号也将在2005年晚期配备该型声呐。目前,该型声呐正在进行海上测试,预计全面入役时间为2006年中期。

  2. 重视对现役声呐系统的技术改进
    随着技术的不断进步,近年来许多国家越来越重视对声呐系统的改进,以提升现有装备的探测能力。
   
   (1)英国开始启动先锋级弹道导弹核潜艇声呐改造的招标工作,并选定丹佛港管理有限公司、洛克希德·马丁公司和泰勒斯水下系统公司作为合同商。2054型声呐从1990年开始投入使用,但系统中仍然沿用了20世纪70年代开发的数据处理和传输技术。技术的过时导致了维护费用的增加,而非开放式的系统结构则无法实现新技术的更新。该系统的新设计将采用开放式结构,应用商业流行技术解决技术落后的问题,为系统增添新的功能并降低全寿命期的维护费用。国防后勤局所属的水下战系统一体化项目小组(UWS IPT)在2004年曾要求,在3到5年的时间内使先锋级弹道导弹核潜艇部队获得新的能力。

    (2)2005年4月,洛克希德·马丁公司的海事系统与传感器分部从海上系统司令部获得一份7050万美元的合同,研制生产6套AN/BQQ-10(V)声呐系统,并为SSN 774级潜艇研制生产一套AN/BQQ-10(V4)声呐系统和三套AN/BQQ-10(V4)声纳系统,以及6台EWS工作站。该合同是“声学商用成品技术快速植入”(ARCI)项目的一部分,而ARCI是一种声呐系统升级项目,将针对SSN 688、SSN 688I、SSN 21、SSGN和SSBN 726级潜艇进行设备安装。AN/BQQ-10(V4)是SSN 774级潜艇上安装的声呐系统。EWS工作站是通过网络安装在指挥官舱室中的显示工作站,可对战术数据进行显示和管理,将在作战控制系统升级中安装在大多数级别的潜艇上。

    (3)英国泰利斯公司完成了8艘英国海军狩猎级猎雷艇的猎雷声呐升级项目。该项目是随着米德尔顿号猎雷艇上的一系列海试的成功完成而进行的,海试中对2193宽带猎雷声呐和NAUTIS 3指控系统软件进行了完全作战能力测试,结果表明,达到了最佳功能。至此,所有8艘艇的安装和验收工作都已完成,这些艇可以继续服役。2193声呐替代了原来的193M Mod1舰壳猎雷声呐,可显著提高对深至80米处的低目标回波水雷的探测能力。2193声呐采用宽带脉冲压缩技术(由奎奈蒂克公司研发),能对1000米远的水雷目标进行探测和分类。采用宽带技术得到的回声结构显著提高了声呐远距离分辨目标,即区分海底水雷和其他目标的能力。2193声呐还引入了一些辅助分类方法来帮助操作员识别目标,并采用综合性能预报和声呐设置辅助工具,优化了整个声呐的性能。

    (4)德国海军勃兰登堡级(123型)护卫舰反潜战声呐的升级计划开始启动。升级内容主要针对4艘护卫舰上的DSQS-23BZ (ASO 90)舰首声呐,目标是把勃兰登堡级的舰首声呐升级为一个通用标准,与由阿特拉斯公司提供保障的德国海军新萨克森级(124型)护卫舰配备的DSQS-24B舰首声呐的标准相同。此次升级将在2005~2009年间的维护改装期内实施。

3. 加强声呐技术在反水雷装备中的应用研究
     
    声呐作为反水雷装备中至关重要的系统,普遍受到各国海军的重视,加强声呐技术在反水雷装备中的应用研究已成为一个重要课题。

    2005年8月,美国海军开发的先进的轻型建制反水雷系统取得了较大成果,两种新型的设计被批准投入生产。该系统采用远程遥控方式,以柴油机为动力,装备了AQS-20A猎雷声呐和光电传感器。这一海军建制反水雷系统的新设计,为未来舰艇采用自带声呐进行反水雷作战,而不是等待反水雷作战舰艇和飞机开辟了一条新途径。AQS-20A拖曳阵声呐由雷声公司研制,已于2005年4月开始小批量生产。
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来源:中国船舶工业综合技术经济研究院
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发表于 2010-5-6 20:25:04 | 显示全部楼层

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不错,谢谢楼主共享
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发表于 2010-6-24 21:37:14 | 显示全部楼层
不错哦
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发表于 2010-7-7 14:15:52 | 显示全部楼层
谢谢分享
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发表于 2014-9-9 21:27:59 | 显示全部楼层
谢谢分享
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发表于 2015-5-14 14:48:55 | 显示全部楼层
好帖子,点赞!!!
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发表于 2015-7-6 06:57:20 | 显示全部楼层
这是5年前的综述,现在应该有新的变化了。
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