[发明专利]扫雷设备、扫雷方法和扫雷装置

说明书

本申请是2003年12月17日提交的公开号为WO/2004/054873的PCT申请的分案申请。

技术领域

本发明广义地涉及一种扫雷设备、一种扫雷方法以及一种包括多个所述扫雷设备的扫雷装置，特别涉及磁特征扫雷的设备、方法和装置。

背景技术

磁特征扫雷系统典型地包括永久磁铁、传统电磁铁或传导回路，以产生用于模拟水中船只的磁特征的磁场。磁特征扫雷系统的目的是通过模拟船只的磁特征而触发水雷，这是某些类型水雷所采用的爆炸触发技术之一。另一类型的磁特征扫雷系统也可以设置成产生一个公知可以触发特定种类水雷的磁特征。这样的扫雷系统通过包括船只以及直升机的平台区域拖曳。

当前的包括永久磁铁的扫雷系统具有这样的缺点：结构非常沉重且通常来说采用空运即使可能也会很困难，因为其可能会干扰导航罗盘。此外，关于扫雷系统前进的方向，它们在磁源强度和朝向上的可选择范围有限。

其它包括传统电磁铁的现有扫雷系统往往需要位于拖曳平台上的发电机以及包括通过线缆供电的拖曳线缆，那么这将导致相当大的线缆结构。由此，在拖曳平台上需要足够的系柱牵引性能，这会限制这些扫雷系统的通用性。

在至少是优选的实施方式中，本发明设法提供一种磁特征扫雷设备，其致力于上述的一个或多个不足之处，或至少提供一个有用的替代方案。

发明内容

依据本发明第一个方面，提供了一种磁特征扫雷设备，其包括：一个超导材料磁结构，其包括至少三个沿着三条不同轴线设置的超导线圈，以用作三轴磁源；以及电源和连接至电源的连接装置这两者中的一个，其向所述超导材料磁结构提供驱动电流，以能够控制的方式激励所述超导线圈，从而控制所述超导材料磁结构所产生的磁矩的合成方向。

优选地，所述扫雷设备包括一个控制单元，所述控制单元设置成在使用时控制从所述电源或连接至电源的所述连接装置供应至所述超导材料磁结构的电流，由此控制所述磁矩的大小。

在一个实施方式中，所述扫雷设备还包括传感器，所述传感器与所述控制单元相通信以监控所述超导材料磁结构的磁输出；还包括一个反馈装置，所述反馈装置用于从所述传感器单元向所述控制单元提供反馈信号，籍此所述超导材料磁结构的所述磁输出能够设置为用于特定的反雷任务。

优选地，包括航向传感器，所述航向传感器与所述控制单元相通信，以监控所述设备的磁航向，并且其中所述控制单元控制所述超导材料磁结构的磁输出，以对于不同的磁航向提供不同的磁矩。

优选地，包括是水动涡轮发电机的电源。

有利地，所述涡轮发电机包括可调斜度叶片，籍此所述涡轮发电机的阻力特性可以调节。也可使用一个电控装置以使所述斜度变大，从而为供电设备提供适当的电压和电流。

优选地，所述扫雷设备还包括一个通信单元，所述通信单元设置成在工作时能远程访问所述控制单元。所述通信单元可包括如下群组中的一个或多个：该群组包括声学形式、无线电波形式、感应形式或线缆形式的通信设备。如果扫雷操作在水下进行时，无线电波通信将是优选的，但也可能需要线缆的形式，或者无线电波及声波的组合。

有利地，所述超导材料磁结构包括高温超导体(HTS)。可使用的HTS的例子为多丝合成(MFC)线材BSCCO-2223(Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O_10+δ)以及由美国超导体公司(American Superconductor Corporation)所制造的具有YBCO(YBa₂Cu₃O_7-δ)涂层的涂层复合导体(CCC)。在一个实施方式中，所述超导材料磁结构在液氮温度下工作。

采用超导磁结构的扫雷设备可处于水雷设定方式(MSM)和目标仿真方式(TEM)。在MSM中，已知水雷的动作原理然后对超导磁结构进行编程以产生一个触发水雷的磁特征。在TEM中，水雷的动作原理是未知的，对超导磁结构(或特定超导磁结构的线性拖曳阵列)进行编程以提供船只磁特征的逐点复制(仿真)。在MSM或TEM中都可使用一个或多个超导磁结构的线性阵列。当以TEM扫雷时，超导磁结构阵列所提供的扫雷磁特征的尺寸必须与所仿真船只的磁特征相同。

优选地，所述扫雷设备设置为可控地激励所述超导线圈，使得所述超导材料磁结构的磁输出根据所述设备在地球表面上的位置而变化以便于产生用于模拟船只所需要的磁特征，所述设备包括至少一个位置传感器以确定所述设备的所述位置。