[发明专利]一种海洋悬浮大尺度刚性水平阵结构和布放方法

说明书

本发明公开了一种海洋悬浮大尺度刚性水平结构及其布放方法，包括水平刚性阵架、浮体组、电子仓及水听器线阵，所述水听器线阵按照阵元间距固定在水平刚性阵架上，水听器线阵的电缆接入电子仓，电子仓与浮体连接，所述水平刚性阵架包括至少二个二级阵架，任一二级阵架包括若干刚性阵架分段，浮体组数量与刚性阵架分段数量一致，一浮体组一端固定设置在一刚性阵架分段的中点位置。本发明能够在后甲板空间不足的情况下，在船舷侧外部位置争取空间，实现大尺度刚性水平阵的使用。

技术领域

本发明属于海洋声学设备领域，具体来说涉及一种海洋悬浮大尺度刚性水平阵结构和布放方法。

背景技术

水声领域，采用水听器等类似的传感器作为声学信号接收设备，已广泛应用。目前，在声学探测中，若要求阵的尺度较大时，阵型则通常选择水平阵和垂直阵两大类。两者在信号处理时算法不同，在针对不同目标时，往往采用不同算法，目前均有应用。

水平阵中，又分为刚性和柔性两种。刚性阵往往作为舷侧阵替代品使用，通常长度小于船长，若需要更大尺度的水平阵则优先考虑柔性阵。柔性阵的应用主要体现在拖线阵上，其阵身柔软，重量小，布放回收的工作可直接用绞车完成。相比之下，大尺度刚性阵的布放则极为困难。

目前，海洋悬浮大尺度刚性水平阵的结构和布放方法，资料较少。实际操作时，刚性水平阵往往很难达到成本低、效率高、安全系数高、阵身刚度大的特点，往往需要牺牲一部分性能来实现该目的。有资料显示，曾有人选用非金属管作为刚性阵架的方法，虽然操作容易，却牺牲了刚性大的特征。如若设计专用大型起吊设备来实现一体式布放，则耗资巨大。因此，急需一种海洋悬浮大尺度刚性水平阵结构和布放方法，能够兼顾水平阵特性且易于布放操作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海洋悬浮大尺度刚性水平阵结构和布放方法，该阵架重量轻、刚度大，易维修更换，且布放方法效率高、成本低、对场地适应能力强、安全系数高，能够实现至少36m长的水平阵在水中悬浮使用。

为实现上述目的，本发明提供技术方案如下：

一种海洋悬浮大尺度刚性水平阵结构，包括水平刚性阵架、浮体组、电子仓及水听器线阵，所述水听器线阵按照阵元间距固定在水平刚性阵架上，水听器线阵的电缆接入电子仓，电子仓与浮体连接，所述水平刚性阵架包括至少二个二级阵架，任一二级阵架包括若干刚性阵架分段，浮体组与刚性阵架分段一一对应，一浮体组一端固定设置在一刚性阵架分段的中点位置。

优选地，所述浮体组包括通过凯夫拉绳串联的若干浮体，通过凯夫拉绳串联的若干浮体，所述的若干浮体包括一浮出水面的浮体和多个沉入水中的浮体，浮出水面的浮体直径大于沉入水平的浮体直径。

优选地，所述电子仓和水平刚性阵架通过尼龙绳连接，电子仓与水平刚性阵架间水听器阵线的最小电缆长度大于尼龙绳的长度。

优选地，每一凯夫拉绳上均设有等间隔标记。

优选地，所述刚性阵架分段包括管体及设置在管体两端的法兰，所述管体与法兰螺纹连接，且管体与法兰焊接。

优选地，所述水平刚性阵架长度大于后甲板舷侧长度。

优选地，所述二级阵架长度小于后甲板的舷侧长度。

优选地，所述海洋悬浮大尺度刚性水平结构的布放方法包括以下步骤：

步骤1，在尾甲板布放浮体组；

步骤2，将二级阵架通过固定绳设置在尾甲板的船舷栏杆外后，进行水听器安装；

步骤3，将浮体组与二级阵架固定后解开固定绳，通过人为拉动凯夫拉绳使得当前二级阵架向船首方向平移至预设位置，并通过固定绳固定；

步骤4，重复步骤1-3，并将相邻的两个二级阵架固定连接；当二级阵架数量到达预设值时，将水听器线阵的电缆接入电子仓，并执行步骤5；