§ 9. Классификация гидролокаторов

Гидролокаторы вертикального действия. Гид­ролокаторы вертикального действия предназначены для поиска рыбы под килем судна. Блок-схема такого гидролокатора по­добна схеме эхолота. Однако в гидролокаторах может использо­ваться не одна, а две частоты излучения. Применение более вы­сокой частоты обеспечивает обнаружение небольших скоплений и даже отдельных экземпляров рыб. В приемных трактах при­меняются специальные схемы, обеспечивающие уменьшение помех и повышение эффективности при поиске. В таких гидро­локаторах антенны могут выдвигаться от обводов корпуса судна на 1—1,5 м, что уменьшает влияние помех от пузырьков воз­духа, которые образуются в граничащем с корпусом судна слое жидкости. Антенны могут устанавливаться также стационарно, заподлицо с корпусом судна или в блистерах.

Гидролокаторы горизонтального действия. Основными гидроакустическими поисковыми приборами явля­ются гидролокаторы горизонтального действия. В них применя­ются поворотно-выдвижные устройства, обеспечивающие вынос антенн от корпуса судна в глубину и их разворот по горизонту и высоте. В этом случае посылка сигналов и поиск произво­дятся в любых направлениях, что позволяет получать данные о промысловой обстановке вокруг судна.

Поиск косяков рыб гидролокатором горизонтального дей­ствия можно вести вручную или автоматически, плавно или дис­кретно. В автоматическом режиме антенна перемещается, на­пример, с левого борта на правый, одновременно посылая зондирующие импульсы. При достижении правой границы регу­лируемого сектора обзора антенна быстро возвращается в ис­ходное положение, и процесс повторяется. Принятые эхо-сиг­налы поступают на самописец или электронный индикатор. Ос­новными недостатками гидролокаторов с электромеханическим поворотным устройством являются малая скорость обзора (оз­вучивания) пространства и невозможность одновременного наблюдения за промысловой обстановкой в пределах установ-1 ленного поискового сектора. 1

В настоящее время созданы и серийно выпускаются гидроло-| каторы одновременного кругового (до 360°) или крупносектор-яого (до 180—200°) обзора с электронным сканированием (пе­ремещением) характеристики направленности.

Одновременный круговой или, крупносекторный обзор облег­чает не только поиск, но и определение координат рыбного скоп­ления, выбор маневра, наблюдение за другими обнаруженными косяками при следовании курсом траления, что позволяет вы-| бирать сразу же после облова одного скопления новый курс! траления. Особенно эффективно используется такой гидролока-1 тор при кошельковом лове.

В гидролокаторах используются различные способы получе­ния такого обзора. С помощью электронных схем и коммутато­ров производится последовательное излучение акустических волн в трех секторах по 120° в каждом. После того как скани­рование в излучении заканчивается, во всем окружающем пространстве начинает действовать акустическое поле. После излучения начинается прием эхо-сигналов. В приемной антенне характеристика направленности создается достаточно острой {3°—5°), и во время приема она быстро перемещается по гори­зонту со скоростью, во много раз большей скорости перемеще­ния самой антенны в обычном гидролокаторе. Приемная ан­тенна принимает все эхо-сигналы, они усиливаются и подаются на электронный индикатор, где воспроизводится окружающая обстановка.

В станции норвежского производства «Зопаг 950» использу­ются высокоскоростное электронное сканирование на передаче и статически сформированный веер диаграммы направленности! на приеме. Одновременное изображение горизонтального и вер­тикального секторов дает возможность определить мгновенное ^текущее) значение азимута и глубины нахождения косяка.

В режиме излучения используется метод последовательногс направленного излучения с электронным сканированием харак-| теристики направленности. Непосредственно после передачи ного импульса в заданном направлении происходит скачкооб-разное переключение системы, вследствие чего направление ха­рактеристики сдвигается по часовой стрелке приблизительно нг 7,5°, затем излучается следующий импульс и т. д. Процесс этот повторяется 12 раз для перекрытия сектора 90°. Таким образом] в каждом из 12 направлений общего сектора обзора 90° излу-[ чается вся мощность генераторного устройства. В процессе скачкообразного изменения направления зондирования частотг передачи несколько изменяется после каждого второго шага сканирования (частотная модуляция). В результате каждьи полный импульс излучения состоит из 12 сдвинутых по времен* коротких посылок, передаваемых на шести различных рабочиз

частотах. Соседние характеристики направленности перекрыва­ются между собой, так как их ширина превышает шаг дискрет-ного сканирования.

В режиме приема используется сформированный веер из 12" статических характеристик. Соответственно при приеме сектор» 90° включает 12 приемных каналов, которые быстро циклически; переключаются от 1 до 12, затем вновь от 1 до 12 и т. д. Доста­точно большое число приемных характеристик позволяют полу­чать качественное отображение целей, находящихся в секторе обзора 90°.

Для воспроизведения информации в аппарате предусмотрен индикатор секторного обзора с разверткой в полярных коорди­натах на ЭЛТ с яркостными отметками эхо-сигналов. На экране одновременно воспроизводятся информация с сектора обзора 90° в горизонтальной плоскости и положение целей в вертикаль­ной плоскости (рис. 14).

Горизонтальный сектор, с которого воспроизводится инфор­мация о положении целей в вертикальной плоскости, всегда на­ходится в средней части общего сектора одновременного об­зора. Сектор вертикального обзора, воспроизводимый на экране в соответствии с углом наклона антенны, может изображаться в левой или правой части нижней половины экрана.

Для формирования веера или сканирующих характеристик направленности используются многоэлементные плоские, цилин­дрические или дуговые антенны. Перемещение характеристики осуществляется с помощью электронных схем. Например, могут применяться специальные антенные коммутаторы и линии за­держки (рис. 15).

Линия задержки обеспечивает неодновременное излучение волн элементами антенны, в результате фазовый сдвиг волн из-за разных пройденных расстояний от элементов антенны до-линии 1'—1 будет скомпенсирован. В этих антеннах произво­дится быстрое' сканирование путем подключения одних элемен­тов и отключения других. Например, при отключении элементов-8 и 9 и при подключении элементов 15 и 16, направление излу­чения изменяется на некоторый угол а. Если элементы располо­жены по всей окружности, то при переключении элементов про­изводится излучение акустических волн по всему горизонту, т. е. при излучении осуществляется электронное сканирование.

В гидролокаторе при секторе одновременного обзора 180° угловой размер антенны равен 270°.

Гидролокаторы с буксируемыми антеннами. Научно-исследовательские, поисковые и крупнотоннажные про­мысловые суда используют гидролокаторы с буксируемыми ан­теннами. В таких гидролокаторах антенна вместе с передаю­щим и приемным устройствами помещается в специальный контейнер с обтекателем. Передача электрической энергии осу­ществляется по изолированному кабелю, длина которого достигает 3000 м, что позволяет буксировать антенну на глубине до 2000 м.

Применение таких антенн создает определенные преимуще­ства, в том числе:

Рис. 15. Принцип сканирования ди­аграммы направленности

увеличивается дальность обнаружения промысловых объек­тов за счет возможности увеличения мощности при излучении. Акустическая антенна может быть выведена на ось глубоковод­ного волнового канала, при этом дальность действия увеличи­вается в несколько раз;

Рис. 14. Экран станции «5о-паг 950»:

1 — рыба; 2, 4 — горизонталь­ный и вертикальный секторы поиска; 3 — шкала дистанции; Ь — шкала глубины; 6 — глу­бина объекта

уменьшается вредное влияние турбулентного слоя под килем «удна;

уменьшается влияние подповерхностного слоя, в котором присутствуют различные неоднородности, в том числе пузырьки воздуха. На глубине также не сказывается влияние качки при волнении моря;

погружение антенны ниже слоя температурного скачка уст­раняет его влияние;

уменьшается влияние судовых помех;

улучшаются условия для профилактических осмотров и ре­монта антенны.

Использование буксируемых антенн имеет и свои недостатки, в том числе: применение громоздких кабельных лебедок; умень­шение скорости судна при буксировке антенн; затруднение ма­неврирования судна; затраты определенного времени для поста­новки и подъема буксируемой антенны.