專利名稱：一種數(shù)字化拖曳線列陣裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水聲信號接收裝置，特別是涉及一種數(shù)字化拖曳線列陣裝置。
技術背景目前，常規(guī)拖曳線列陣裝置的結構有兩種(1).模擬拖曳線列陣，由拖纜接頭、隔振段、聲陣段(包含前置放大器)、隔振段、尾部穩(wěn)定裝置組成。水聽器信號經(jīng)放大后以模擬信號形式通過拖纜傳送至母船上，由母船上的設備完成A/D變換；非聲傳感器信號也通過拖纜單獨傳送至母船上。這種拖曳線列陣的優(yōu)點是結構簡單，其缺點是信號傳輸過程中引入的干擾增大，非聲傳感器數(shù)量有限，并且拖纜的復雜性增加，難以應用于大中型拖曳線列陣。
(2).數(shù)字傳輸拖曳線列陣，由拖纜接頭、隔振段I、數(shù)字段、聲陣段(包含前置放大器)、隔振段II、尾部穩(wěn)定裝置組成。所有水聽器信號在數(shù)字段完成A/D變換，經(jīng)編碼后通過拖纜傳送至母船上；非聲傳感器信號通過拖纜單獨傳送至母船上。這種拖曳線列陣與模擬拖曳線列陣相比，減小了拖纜傳輸所引入的干擾，降低了拖纜的復雜性，其缺點是隨著水聽器數(shù)目增多，不但增大了水聽器信號在聲陣段中傳輸?shù)母蓴_，而且增加了裝配布線的復雜度，同樣限制了非聲傳感器的數(shù)量，對于大中型線列陣的應用，仍存在較大的不利因素。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于首先克服模擬拖曳線列陣的信號傳輸干擾和拖纜結構復雜的缺點；又要解決現(xiàn)有數(shù)字拖曳線列陣(1)隨著水聽器數(shù)目增大、聲陣段長度增加，聲陣段后段部分的水聽器信號往前傳送時引入干擾增大的問題；(2)隨著水聽器數(shù)目增大，裝配布線復雜度增大的問題；(3)非聲傳感器(包括姿態(tài)傳感器、溫度傳感器、深度傳感器等)單獨傳送所帶來的諸如與水聽器信號難以同步采集、數(shù)量有限、拖纜復雜性增加等問題；(4)對于不同傳輸介質(同軸電纜或光纖)拖纜的適應性問題。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種數(shù)字化拖曳線列陣裝置，包括轉接段、隔振段、電子段、聲陣段、尾繩段，其特征是所述拖曳線列陣的各段次序為轉接段1、隔振段2、電子段3、聲陣段4、電子段5、隔振段6、尾繩段7，并且轉接段1與傳輸介質相連。
所述電子段3、5布放在聲陣段4兩端，兩個電子段可以互換。
所述電子段3由濾波放大模塊31、A/D變換模塊32、傳感器控制模塊35、數(shù)據(jù)傳輸控制模塊34和深度傳感器33組成，其中A/D變換模塊32對濾波放大模塊31輸出的多通道信號進行A/D變換，并以8B/10B編碼格式傳送至數(shù)據(jù)傳輸控制模塊34。
所述傳感器控制模塊35對接收各類非聲傳感器信號，并以8B/10B編碼格式傳送至數(shù)據(jù)傳輸控制模塊34；數(shù)據(jù)傳輸控制模塊34對A/D變換模塊32和傳感器控制模塊35進行同步，并完成輸入信號的解碼、成幀和再編碼。
所述聲陣段4由單元水聽器421、姿態(tài)傳感器43、前置放大模塊41組成，三元水聽器組422的兩端對稱布放單元水聽器421，所述水聽器被分成兩組，各組的信號放大后送至與其相連的電子段3和電子段5。
所述轉接段1是通過雙絞線接收信號，通過傳輸介質輸出數(shù)字信號。
所述傳輸介質可以是同軸電纜或光纖。
本實用新型的優(yōu)點在于其一，在水下完成水聽器信號和非聲傳感器信號的A/D變換，通過編碼以數(shù)字信號形式進行傳輸，克服了模擬拖曳線列陣的信號干擾和拖纜結構復雜的缺點；其二，聲陣段4內水聽器信號分為前后兩部分，后部分信號經(jīng)電子段5的A/D變換和編碼后，以2對雙絞線傳送至電子段3，避免了所有水聽器信號往一個方向傳送時所帶來的干擾增加和布線復雜性增加等問題；其三，電子段中的傳感器控制模塊接收所有非聲傳感器信號并進行編碼，以雙絞線送至數(shù)據(jù)傳輸控制模塊，與水聽器信號匯聚，實現(xiàn)了大量非聲傳感器信號與水聽器信號的同步采集，適合于特殊要求拖曳線列陣的應用，并且解決了大量非聲傳感器信號單獨傳輸而增加拖纜復雜性的問題；其四，通過聲陣段和電子段各連接器插芯的設計，使得電子段3和電子段5可以互換；其五，轉接段中的轉換模塊可以將雙絞線信號轉換為同軸電纜或光纖輸出信號，以適應不同傳輸介質的拖纜。


圖1是本實用新型的結構示意圖；
圖2是本實用新型中電子段結構示意圖；圖3是本實用新型中聲陣段結構示意圖；圖4是本實用新型中聲陣段的水聽器排列結構示意圖；圖5是本實用新型的實施示例原理框圖。
其中圖4說明如下——表示連接器； 和 表示水聽器信號傳輸； 表示雙絞線信號傳輸； 表示同軸電纜信號傳輸；1-轉接段；2-隔振段I；3-電子段I；4-聲陣段；5-電子段II；6-隔振段II；7-尾繩段具體實施示例本實用新型最佳實施例由轉接段、隔振段、電子段、聲陣段、尾繩段構成，所述拖曳線列陣的各段次序為轉接段1、隔振段2、電子段3、聲陣段4、電子段5、隔振段6、尾繩段7，并且轉接段1與傳輸介質相連。所述電子段3、5布放在聲陣段4兩端，兩個電子段可以互換。所述聲陣段4由水聽器、姿態(tài)傳感器、前置放大模塊組成，三元水聽器組44的兩端對稱布放單元水聽器42、46，所述水聽器被分成兩組，各組的信號放大后送至與其相連的電子段I3和電子段6。所述電子段3、5由濾波放大模塊、A/D變換模塊、傳感器控制模塊、傳輸控制模塊、深度傳感器組成，其中信號采集模塊對多通道信號進行A/D變換，并以8B/10B編碼格式傳送至傳輸控制模塊；所述傳感器控制模塊對接收各類非聲傳感器信號，并以8B/10B編碼格式傳送至傳輸控制模塊；傳輸控制模塊對信號采集模塊、傳感器控制模塊進行同步，并完成輸入信號的解碼、成幀和再編碼。所述轉接段1，其特征是接收雙絞線信號，輸出驅動同軸電纜或者光纖的數(shù)字信號，與之相連的傳輸介質包括同軸電纜或者光纖。
按照圖1、圖2、圖3制作某型拖曳線列陣聲納的拖線陣。各段外層采用聚氨酯(PU)護套，直徑為89mm、厚度為5mm，護套內部填充輕臘油(液態(tài)石臘)，各段之間采用鈦合金連接器相連。聲陣段4內96個水聽器按(12+24×3+12)結構排列，并在第1個三元水聽器組和第24個三元水聽器組處分別安裝姿態(tài)傳感器42，前置放大模塊41安裝在聲陣段4兩端，前后各有48通道。電子段3和電子段5中安裝深度傳感器。電子段5對聲陣段后48通道信號濾波后，分成兩組24通道信號，經(jīng)兩個信號采集模塊以16bit20KHzA/D變換后編碼，形成160MBaud的串行信號，以雙絞線送至電子段I3中的數(shù)據(jù)傳輸控制模塊34。電子段I3對聲陣段4前48通道信號濾波后，分成兩組，每組各24通道信號，經(jīng)兩個信號采集模塊以16bit、20KHz A/D變換后編碼，形成160MBaud的串行信號，以雙絞線送至數(shù)據(jù)傳輸控制模塊34；傳感器控制模塊35接收兩個姿態(tài)傳感器43信號(共6通道)和兩個深度傳感器33信號，編碼形成160MBaud的串行信號，以雙絞線送至數(shù)據(jù)傳輸控制模塊34；數(shù)據(jù)傳輸控制模塊34接收4個A/D變換模塊32的編碼輸出和1個傳感器控制模塊35的編碼輸出，經(jīng)解碼、成幀和重新編碼，形成50MBaud的串行信號，以雙絞線傳送到轉接段1中的信號轉接模塊。電子段3和電子段5可以互換。轉接段將電子段3以雙絞線輸出的編碼信號轉換為驅動同軸電纜的編碼信號，輸出信號通過拖頭與600米拖纜連接。
權利要求1.一種數(shù)字化拖曳線列陣裝置，包括轉接段、隔振段、電子段、聲陣段、尾繩段，其特征在于所述拖曳線列陣的各段次序為轉接段(1)、隔振段(2)、電子段(3)、聲陣段(4)、電子段(5)、隔振段(6)、尾繩段(7)，并且轉接段(1)與傳輸介質相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種數(shù)字化拖曳線列陣裝置，其特征在于所述電子段(3)、(5)布放在聲陣段(4)兩端，兩個電子段可以互換。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種數(shù)字化拖曳線列陣裝置，其特征在于所述電子段(3)由濾波放大模塊(31)、A/D變換模塊(32)、傳感器控制模塊(35)、數(shù)據(jù)傳輸控制模塊(34)和深度傳感器(33)組成，其中A/D變換模塊(32)對濾波放大模塊(31)輸出的多通道信號進行A/D變換，并以8B/10B編碼格式傳送至數(shù)據(jù)傳輸控制模塊(34)；
4.根據(jù)權利要求1所述的一種數(shù)字化拖曳線列陣裝置，其特征在于所述傳感器控制模塊(35)對接收各類非聲傳感器信號，并以8B/10B編碼格式傳送至數(shù)據(jù)傳輸控制模塊(34)；數(shù)據(jù)傳輸控制模塊(34)對A/D變換模塊(32)和傳感器控制模塊(35)進行同步，并完成輸入信號的解碼、成幀和再編碼。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種數(shù)字化拖曳線列陣裝置，其特征在于所述聲陣段(4)由水聽器(42)、姿態(tài)傳感器(43)、前置放大模塊(41)組成，三元水聽器組(422)的兩端對稱布放單元水聽器(421)，所述水聽器被分成兩組，各組的信號放大后送至與其相連的電子段(3)和電子段(6)。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種數(shù)字化拖曳線列陣裝置，其特征在于所述轉接段(1)是通過雙絞線接收信號，通過傳輸介質輸出數(shù)字信號。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種數(shù)字化拖曳線列陣裝置，其特征在于所述傳輸介質可以是同軸電纜或者光纖。
專利摘要本實用新型涉及一種水聲信號接收設備的裝置，特別是涉及一種數(shù)字化拖曳線列陣裝置。本實用新型的目的在于既能克服模擬拖曳線列陣的信號傳輸干擾和拖纜結構復雜的缺點；又能解決現(xiàn)有數(shù)字拖曳線列陣(1)隨著水聽器數(shù)目增大、聲陣段長度增加，聲陣段后段部分水聽器信號往前傳送時引入干擾增大等一系例問題。本實用新型包括轉接段、隔振段、電子段、聲陣段、尾繩段，其特征是所述拖曳線列陣的各段次序為轉接段(1)、隔振段(2)、電子段(3)、聲陣段(4)、電子段(5)、隔振段(6)、尾繩段(7)，并且轉接段(1)與傳輸介質相連。本實用新型克服了模擬拖曳線列陣的信號干擾和拖纜結構復雜的缺點，又避免了數(shù)字拖曳線列陣布線復雜等問題。
文檔編號G01S15/87GK2682429SQ20042002005
公開日2005年3月2日 申請日期2004年2月10日 優(yōu)先權日2004年2月10日
發(fā)明者杜選民, 沈志祥, 趙榮榮, 張士勇, 黃雯華, 陸紅茂 申請人:中國船舶重工集團公司第七二六研究所