一种空投式矢量声学潜标装置及其使用方法与流程

本发明属于水下声学目标监测，具体为一种空投式矢量声学潜标装置及其使用方法。

背景技术：

1、随着国家对海上环境安全保障的重视，在关键海域快速响应，布放声学监测装置，开展声学目标监测，获取目标声学特征的需求日益增加。传统标量水听器阵组成的声学潜标长度大，不适合机动快速布放，单个标量水听器组成的声学潜标不具备空间增益，无法分辨目标方位，不利于目标轨迹跟踪与目标特征精确提取；现有的矢量水听器潜标具备空间增益，可有效分辨目标方位，便于获取精确提取目标声学特征，但是体积大，重量大，通常需要船舶布放，同样不适用于快速机动布放。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种空投式矢量声学潜标装置及其使用方法，有效的解决了上述背景技术中提到的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种空投式矢量声学潜标装置，包括潜标本体，所述潜标本体底部设有支撑机构，所述支撑机构用于对所述潜标本体进行支撑，便于所述潜标本体支撑在海底，所述潜标本体上部设有辅助回收机构，所述辅助回收机构用于所述潜标本体工作完成后辅助所述潜标本体进行回收，所述潜标本体上设有减速缓降机构，所述减速缓降机构用于对所述潜标本体在下降时进行减速缓降，所述减速缓降机构上连接有第一封闭机构，所述第一封闭机构用于对减速缓降机构进行封闭包裹在里面，所述潜标本体上设有第二封闭机构，所述封闭机构用于对监测部件进行封闭，所述第二封闭机构内的所述潜标本体上设有监测机构，所述监测机构用于对水体进行监测工作，所述潜标本体内设有辅助下降机构，所述辅助下降机构用于辅助所述潜标本体在水中进行下降。

3、优选的，所述减速缓降机构包括所述潜标本体上设有的减缓槽，所述减缓槽端壁上对称设有升降滑槽，所述升降滑槽端壁间转动连接有丝杆，所述丝杆与固定安装在所述潜标本体内的缓降电机动力输出轴连接，所述丝杆外表面螺纹连接有滑动连接有升降滑槽端壁间的螺母块，所述螺母块上固定连接有推动环形架，所述推动环形架上均匀等间距设有若干个推动凹槽，所述推动凹槽端壁间转动连接有推动轴，所述推动轴外表面固定连接有推杆一侧末端，所述推动轴外表面嵌套连接有推动扭簧，所述推杆另一侧末端与推动转轴固定连接，所述推动转轴转动连接在推动凹槽架上，所述推动凹槽架固定安装在支撑杆上，所述支撑杆一侧末端固定连接有连接轴，所述连接轴转动安装在连接凹槽端壁间，所述连接凹槽均匀等间距加工在连接环上，所述连接环固定安装在所述减缓槽上侧端壁上，所述连接凹槽与所述推动凹槽的数量相同，所述连接轴上嵌套连接有连接弹簧，所述支撑杆上穿套连接有若干个套环，所述套环上固定连接有缓降弹性布，所述缓降弹性布上侧与所述连接环固定连接，所述缓降弹性布下侧与固定板固定连接，所述固定板固定安装在所述支撑杆另一侧末端。

4、优选的，所述第一封闭机构包括所述减缓槽上的所述潜标本体内设有的封闭驱动腔，一侧的所述丝杆上侧末端延伸到所述封闭驱动腔内，所述封闭驱动腔内的所述丝杆外表面固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮固定安装在锥齿轮轴一侧末端，所述锥齿轮轴转动安装在所述封闭驱动腔端壁上，所述锥齿轮轴的外表面固定连接有第三锥齿轮，所述第三锥齿轮与第四锥齿轮啮合，所述第四锥齿轮固定安装在驱动齿轮轴下侧末端，所述驱动齿轮轴转动安装在所述封闭驱动腔端壁上，所述驱动齿轮轴外表面固定连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与封闭环形齿条啮合，所述封闭环形齿条转动安装在封闭环形槽端壁间，所述封闭环形槽加工在所述封闭驱动腔上侧的所述潜标本体内，所述封闭环形齿条与若干个封闭齿轮啮合，所述封闭齿轮固定安装在封闭齿轮轴的外表面，所述封闭齿轮轴贯穿转动安装在所述封闭环形槽与封闭锥齿轮腔端壁间，所述封闭锥齿轮腔内的所述封闭齿轮轴外表面固定连接有封闭主动锥齿轮，所述封闭主动锥齿轮与封闭从动锥齿轮啮合，所述封闭从动锥齿轮固定安装在封闭转轴外表面，所述封闭转轴转动安装在所述封闭锥齿轮腔端壁间，且所述封闭转轴延伸到第一封闭槽内，所述第一封闭槽加工在所述减缓槽上侧端壁上，所述封闭转轴外表面固定连接有第一封闭转动块，所述第一封闭转动块末端固定连接有第一封闭板，所述第一封闭板组合在一起围成一个柱体。

5、优选的，所述支撑机构包括所述潜标本体下部均匀等间距固定连接的固定块，所述固定块内设有支撑锥齿轮腔，所述支撑锥齿轮腔端壁上贯穿转动连接有支撑齿轮轴，所述支撑齿轮轴延伸到支撑腔内，所述支撑腔加工在所述潜标本体内，所述支撑腔端壁间转动连接有支撑转轴，所述支撑转轴与固定安装在所述潜标本体内的支撑电机固定连接，所述支撑转轴的外表面固定连接有支撑主动齿轮，所述支撑主动齿轮与支撑环形齿条啮合，所述支撑环形齿条转动安装在所述支撑腔端壁间，所述支撑环形齿条与若干个支撑从动齿轮啮合，所述支撑从动齿轮固定安装在支撑齿轮轴外表面，所述支撑齿轮轴下侧末端固定连接有支撑主动锥齿轮，所述支撑主动锥齿轮与支撑从动锥齿轮啮合，所述支撑从动锥齿轮固定安装在支撑锥齿轮轴外表面，所述支撑锥齿轮轴贯穿转动安装在所述支撑锥齿轮腔端壁间，所述支撑锥齿轮轴两侧末端固定连接有支撑架，所述支撑架合在一起围成一个半球体。

6、优选的，所述第二封闭机构包括所述潜标本体内设有的监测腔，所述监测腔端壁上对称设有的第二封闭槽，所述第二封闭槽端壁间转动连接封闭电动转轴，所述封闭电动转轴的外表面固定连接有第二封闭槽，所述第二封闭槽末端固定连接有第二封闭板。

7、优选的，所述监测机构包括所述监测腔内固定安装的固定环，所述固定环内侧连接有弹性连杆的一侧末端，所述弹性连杆另一侧末端固定连接有下侧压板，所述下侧压板上固定连接有螺栓杆，所述螺栓杆上通过螺母可拆卸连接有上侧压板，所述上侧压板与所述下侧压板之间卡接有矢量听水器，所述矢量听水器上连接有信号线，所述信号线远离所述矢量听水器一侧末端与控制处理器连接，所述控制处理器安装在控制腔上侧端壁上，所述控制腔加工在所述监测腔下侧的所述潜标本体内，所述控制腔底壁上固定连接有蓄电池。

8、优选的，所述辅助下降机构包括所述潜标本体内设有蓄水腔，所述蓄水腔端壁上加工有进水通道，所述进水通道端壁间固定连接有抽水泵，所述蓄水腔底壁上贯穿加工有排出通道，所述排出通道端壁间固定连接有排水泵。

9、优选的，所述辅助回收机构包括所述潜标本体上设有的辅助回收槽，所述辅助回收槽底壁上连接有连接绳一侧末端，所述连接绳另一侧末端与浮球固定连接，所述浮球夹持在电动夹盘上，所述电动夹盘固定安装在所述辅助回收槽端壁间。

10、优选的，所述潜标本体上加工有夹持槽。

11、本发明提供了一种空投式矢量声学潜标的使用方法，基于上述所述的一种空投式矢量声学潜标装置，步骤包括：

12、步骤一：通过飞机将所述潜标本体投放；

13、步骤二：投放后，减速缓降机构运动，从而对所述潜标本体进行减缓下降，减缓所述潜标本体下降的速度；

14、步骤三：减速缓降机构运动，从而带动第一封闭机构运动，从而舒蝶所述减缓槽打开；

15、步骤四：所述潜标本体下降到与水面接触时，减速缓降机构收起，第一封闭机构收起，从而便于所述潜标本体在水中下降；

16、步骤五：所述潜标本体下降到与水面接触时，所述辅助下降机构运动，从而实现辅助所述潜标本体在水中下降；

17、步骤六：下降的过程中，支撑机构运动，使得所述支撑架打开，从而使得所述支撑架支撑在海底位置；

18、步骤七：第二封闭机构运动，从而使得所述监测腔打开，便于监测机构运动；

19、步骤八：监测机构运动，从而实现相应的监测工作；

20、步骤九：完成任务后，辅助回收机构运动，从而实现进行辅助回收。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、1. 本发明提供了一种空投式矢量声学潜标装置，可以实现通过飞机进行空投投放，投放的效率比较高，而且体积比较小，便于快速的进行投放。

23、2.本发明提供了一种空投式矢量声学潜标装置，可以实现在投放后下降的过程中进行减速缓降，对潜标形成保护，防止下降速度过快与水面形成撞击，导致发生损坏，并且采用收合的缓降结构，改善了抛弃式降落伞的结构，不会对海面的环境造成污染，也不需要人员对抛弃产生的降落伞进行回收。

24、3.本发明提供了一种空投式矢量声学潜标装置，可以实现在海底进行支撑，支撑的比较牢靠，保证监测工作的效率，并且可以实现在水中快速的下降。

技术特征：

1.一种空投式矢量声学潜标装置，其特征在于：包括潜标本体(1)，所述潜标本体(1)底部设有支撑机构，所述支撑机构用于对所述潜标本体(1)进行支撑，便于所述潜标本体(1)支撑在海底，所述潜标本体(1)上部设有辅助回收机构，所述辅助回收机构用于所述潜标本体(1)工作完成后辅助所述潜标本体(1)进行回收，所述潜标本体(1)上设有减速缓降机构，所述减速缓降机构用于对所述潜标本体(1)在下降时进行减速缓降，所述减速缓降机构上连接有第一封闭机构，所述第一封闭机构用于对减速缓降机构进行封闭包裹在里面，所述潜标本体(1)上设有第二封闭机构，所述封闭机构用于对监测部件进行封闭，所述第二封闭机构内的所述潜标本体(1)上设有监测机构，所述监测机构用于对水体进行监测工作，所述潜标本体(1)内设有辅助下降机构，所述辅助下降机构用于辅助所述潜标本体(1)在水中进行下降。

2.根据权利要求1所述的一种空投式矢量声学潜标装置，其特征在于：所述减速缓降机构包括所述潜标本体(1)上设有的减缓槽(15)，所述减缓槽(15)端壁上对称设有升降滑槽(70)，所述升降滑槽(70)端壁间转动连接有丝杆(41)，所述丝杆(41)与固定安装在所述潜标本体(1)内的缓降电机(43)动力输出轴连接，所述丝杆(41)外表面螺纹连接有滑动连接有升降滑槽(70)端壁间的螺母块(42)，所述螺母块(42)上固定连接有推动环形架(14)，所述推动环形架(14)上均匀等间距设有若干个推动凹槽(74)，所述推动凹槽(74)端壁间转动连接有推动轴(76)，所述推动轴(76)外表面固定连接有推杆(32)一侧末端，所述推动轴(76)外表面嵌套连接有推动扭簧(75)，所述推杆(32)另一侧末端与推动转轴(51)固定连接，所述推动转轴(51)转动连接在推动凹槽架(52)上，所述推动凹槽架(52)固定安装在支撑杆(24)上，所述支撑杆(24)一侧末端固定连接有连接轴(79)，所述连接轴(79)转动安装在连接凹槽(77)端壁间，所述连接凹槽(77)均匀等间距加工在连接环(26)上，所述连接环(26)固定安装在所述减缓槽(15)上侧端壁上，所述连接凹槽(77)与所述推动凹槽(74)的数量相同，所述连接轴(79)上嵌套连接有连接弹簧(78)，所述支撑杆(24)上穿套连接有若干个套环(25)，所述套环(25)上固定连接有缓降弹性布(13)，所述缓降弹性布(13)上侧与所述连接环(26)固定连接，所述缓降弹性布(13)下侧与固定板(71)固定连接，所述固定板(71)固定安装在所述支撑杆(24)另一侧末端。

3.根据权利要求2所述的一种空投式矢量声学潜标装置，其特征在于：所述第一封闭机构包括所述减缓槽(15)上的所述潜标本体(1)内设有的封闭驱动腔(72)，一侧的所述丝杆(41)上侧末端延伸到所述封闭驱动腔(72)内，所述封闭驱动腔(72)内的所述丝杆(41)外表面固定连接有第一锥齿轮(50)，所述第一锥齿轮(50)与第二锥齿轮(49)啮合，所述第二锥齿轮(49)固定安装在锥齿轮轴(47)一侧末端，所述锥齿轮轴(47)转动安装在所述封闭驱动腔(72)端壁上，所述锥齿轮轴(47)的外表面固定连接有第三锥齿轮(48)，所述第三锥齿轮(48)与第四锥齿轮(44)啮合，所述第四锥齿轮(44)固定安装在驱动齿轮轴(45)下侧末端，所述驱动齿轮轴(45)转动安装在所述封闭驱动腔(72)端壁上，所述驱动齿轮轴(45)外表面固定连接有驱动齿轮(46)，所述驱动齿轮(46)与封闭环形齿条(29)啮合，所述封闭环形齿条(29)转动安装在封闭环形槽(61)端壁间，所述封闭环形槽(61)加工在所述封闭驱动腔(72)上侧的所述潜标本体(1)内，所述封闭环形齿条(29)与若干个封闭齿轮(31)啮合，所述封闭齿轮(31)固定安装在封闭齿轮轴(30)的外表面，所述封闭齿轮轴(30)贯穿转动安装在所述封闭环形槽(61)与封闭锥齿轮腔(73)端壁间，所述封闭锥齿轮腔(73)内的所述封闭齿轮轴(30)外表面固定连接有封闭主动锥齿轮(39)，所述封闭主动锥齿轮(39)与封闭从动锥齿轮(40)啮合，所述封闭从动锥齿轮(40)固定安装在封闭转轴(12)外表面，所述封闭转轴(12)转动安装在所述封闭锥齿轮腔(73)端壁间，且所述封闭转轴(12)延伸到第一封闭槽(59)内，所述第一封闭槽(59)加工在所述减缓槽(15)上侧端壁上，所述封闭转轴(12)外表面固定连接有第一封闭转动块(9)，所述第一封闭转动块(9)末端固定连接有第一封闭板(8)，所述第一封闭板(8)组合在一起围成一个柱体。

4.根据权利要求3所述的一种空投式矢量声学潜标装置，其特征在于：所述支撑机构包括所述潜标本体(1)下部均匀等间距固定连接的固定块(4)，所述固定块(4)内设有支撑锥齿轮腔(53)，所述支撑锥齿轮腔(53)端壁上贯穿转动连接有支撑齿轮轴(56)，所述支撑齿轮轴(56)延伸到支撑腔(67)内，所述支撑腔(67)加工在所述潜标本体(1)内，所述支撑腔(67)端壁间转动连接有支撑转轴(55)，所述支撑转轴(55)与固定安装在所述潜标本体(1)内的支撑电机(38)固定连接，所述支撑转轴(55)的外表面固定连接有支撑主动齿轮(37)，所述支撑主动齿轮(37)与支撑环形齿条(35)啮合，所述支撑环形齿条(35)转动安装在所述支撑腔(67)端壁间，所述支撑环形齿条(35)与若干个支撑从动齿轮(36)啮合，所述支撑从动齿轮(36)固定安装在支撑齿轮轴(56)外表面，所述支撑齿轮轴(56)下侧末端固定连接有支撑主动锥齿轮(54)，所述支撑主动锥齿轮(54)与支撑从动锥齿轮(57)啮合，所述支撑从动锥齿轮(57)固定安装在支撑锥齿轮轴(58)外表面，所述支撑锥齿轮轴(58)贯穿转动安装在所述支撑锥齿轮腔(53)端壁间，所述支撑锥齿轮轴(58)两侧末端固定连接有支撑架(3)，所述支撑架(3)合在一起围成一个半球体。

5.根据权利要求4所述的一种空投式矢量声学潜标装置，其特征在于：所述第二封闭机构包括所述潜标本体(1)内设有的监测腔(16)，所述监测腔(16)端壁上对称设有的第二封闭槽(6)，所述第二封闭槽(6)端壁间转动连接封闭电动转轴(65)，所述封闭电动转轴(65)的外表面固定连接有第二封闭槽(6)，所述第二封闭槽(6)末端固定连接有第二封闭板(7)。

6.根据权利要求5所述的一种空投式矢量声学潜标装置，其特征在于：所述监测机构包括所述监测腔(16)内固定安装的固定环(17)，所述固定环(17)内侧连接有弹性连杆(33)的一侧末端，所述弹性连杆(33)另一侧末端固定连接有下侧压板(23)，所述下侧压板(23)上固定连接有螺栓杆(20)，所述螺栓杆(20)上通过螺母(21)可拆卸连接有上侧压板(19)，所述上侧压板(19)与所述下侧压板(23)之间卡接有矢量听水器(22)，所述矢量听水器(22)上连接有信号线(18)，所述信号线(18)远离所述矢量听水器(22)一侧末端与控制处理器(63)连接，所述控制处理器(63)安装在控制腔(62)上侧端壁上，所述控制腔(62)加工在所述监测腔(16)下侧的所述潜标本体(1)内，所述控制腔(62)底壁上固定连接有蓄电池(64)。

7.根据权利要求6所述的一种空投式矢量声学潜标装置，其特征在于：所述辅助下降机构包括所述潜标本体(1)内设有蓄水腔(66)，所述蓄水腔(66)端壁上加工有进水通道(69)，所述进水通道(69)端壁间固定连接有抽水泵(2)，所述蓄水腔(66)底壁上贯穿加工有排出通道(68)，所述排出通道(68)端壁间固定连接有排水泵(34)。

8.根据权利要求7所述的一种空投式矢量声学潜标装置，其特征在于：所述辅助回收机构包括所述潜标本体(1)上设有的辅助回收槽(60)，所述辅助回收槽(60)底壁上连接有连接绳(28)一侧末端，所述连接绳(28)另一侧末端与浮球(11)固定连接，所述浮球(11)夹持在电动夹盘(27)上，所述电动夹盘(27)固定安装在所述辅助回收槽(60)端壁间。

9.根据权利要求8所述的一种空投式矢量声学潜标装置，其特征在于：所述潜标本体(1)上加工有夹持槽(10)。

10.一种空投式矢量声学潜标的使用方法，基于上述权利要求9所述的一种空投式矢量声学潜标装置，其特征在于：步骤包括：

技术总结
本发明涉及水下声学目标监测技术领域，且公开了一种空投式矢量声学潜标装置及其使用方法，包括潜标本体，所述潜标本体底部设有支撑机构，所述支撑机构用于对所述潜标本体进行支撑，可以实现通过飞机进行空投投放，投放的效率比较高，而且体积比较小，便于快速的进行投放；可以实现在投放后下降的过程中进行减速缓降，对潜标形成保护，防止下降速度过快与水面形成撞击，导致发生损坏，并且采用收合的缓降结构，改善了抛弃式降落伞的结构，不会对海面的环境造成污染，也不需要人员对抛弃产生的降落伞进行回收；可以实现在海底进行支撑，支撑的比较牢靠，保证监测工作的有效性。

技术研发人员：杨志国,马庆峰,宗乐,颜曦
受保护的技术使用者：崂山国家实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5