专利名称：一种数字化拖曳线列阵装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水声信号接收装置，特别是涉及一种数字化拖曳线列阵装置。
技术背景目前，常规拖曳线列阵装置的结构有两种(1).模拟拖曳线列阵，由拖缆接头、隔振段、声阵段(包含前置放大器)、隔振段、尾部稳定装置组成。水听器信号经放大后以模拟信号形式通过拖缆传送至母船上，由母船上的设备完成A/D变换；非声传感器信号也通过拖缆单独传送至母船上。这种拖曳线列阵的优点是结构简单，其缺点是信号传输过程中引入的干扰增大，非声传感器数量有限，并且拖缆的复杂性增加，难以应用于大中型拖曳线列阵。
(2).数字传输拖曳线列阵，由拖缆接头、隔振段I、数字段、声阵段(包含前置放大器)、隔振段II、尾部稳定装置组成。所有水听器信号在数字段完成A/D变换，经编码后通过拖缆传送至母船上；非声传感器信号通过拖缆单独传送至母船上。这种拖曳线列阵与模拟拖曳线列阵相比，减小了拖缆传输所引入的干扰，降低了拖缆的复杂性，其缺点是随着水听器数目增多，不但增大了水听器信号在声阵段中传输的干扰，而且增加了装配布线的复杂度，同样限制了非声传感器的数量，对于大中型线列阵的应用，仍存在较大的不利因素。

发明内容
本实用新型的目的在于首先克服模拟拖曳线列阵的信号传输干扰和拖缆结构复杂的缺点；又要解决现有数字拖曳线列阵(1)随着水听器数目增大、声阵段长度增加，声阵段后段部分的水听器信号往前传送时引入干扰增大的问题；(2)随着水听器数目增大，装配布线复杂度增大的问题；(3)非声传感器(包括姿态传感器、温度传感器、深度传感器等)单独传送所带来的诸如与水听器信号难以同步采集、数量有限、拖缆复杂性增加等问题；(4)对于不同传输介质(同轴电缆或光纤)拖缆的适应性问题。
本实用新型是这样实现的一种数字化拖曳线列阵装置，包括转接段、隔振段、电子段、声阵段、尾绳段，其特征是所述拖曳线列阵的各段次序为转接段1、隔振段2、电子段3、声阵段4、电子段5、隔振段6、尾绳段7，并且转接段1与传输介质相连。
所述电子段3、5布放在声阵段4两端，两个电子段可以互换。
所述电子段3由滤波放大模块31、A/D变换模块32、传感器控制模块35、数据传输控制模块34和深度传感器33组成，其中A/D变换模块32对滤波放大模块31输出的多通道信号进行A/D变换，并以8B/10B编码格式传送至数据传输控制模块34。
所述传感器控制模块35对接收各类非声传感器信号，并以8B/10B编码格式传送至数据传输控制模块34；数据传输控制模块34对A/D变换模块32和传感器控制模块35进行同步，并完成输入信号的解码、成帧和再编码。
所述声阵段4由单元水听器421、姿态传感器43、前置放大模块41组成，三元水听器组422的两端对称布放单元水听器421，所述水听器被分成两组，各组的信号放大后送至与其相连的电子段3和电子段5。
所述转接段1是通过双绞线接收信号，通过传输介质输出数字信号。
所述传输介质可以是同轴电缆或光纤。
本实用新型的优点在于其一，在水下完成水听器信号和非声传感器信号的A/D变换，通过编码以数字信号形式进行传输，克服了模拟拖曳线列阵的信号干扰和拖缆结构复杂的缺点；其二，声阵段4内水听器信号分为前后两部分，后部分信号经电子段5的A/D变换和编码后，以2对双绞线传送至电子段3，避免了所有水听器信号往一个方向传送时所带来的干扰增加和布线复杂性增加等问题；其三，电子段中的传感器控制模块接收所有非声传感器信号并进行编码，以双绞线送至数据传输控制模块，与水听器信号汇聚，实现了大量非声传感器信号与水听器信号的同步采集，适合于特殊要求拖曳线列阵的应用，并且解决了大量非声传感器信号单独传输而增加拖缆复杂性的问题；其四，通过声阵段和电子段各连接器插芯的设计，使得电子段3和电子段5可以互换；其五，转接段中的转换模块可以将双绞线信号转换为同轴电缆或光纤输出信号，以适应不同传输介质的拖缆。


图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型中电子段结构示意图；图3是本实用新型中声阵段结构示意图；图4是本实用新型中声阵段的水听器排列结构示意图；图5是本实用新型的实施示例原理框图。
其中图4说明如下——表示连接器； 和 表示水听器信号传输； 表示双绞线信号传输； 表示同轴电缆信号传输；1-转接段；2-隔振段I；3-电子段I；4-声阵段；5-电子段II；6-隔振段II；7-尾绳段具体实施示例本实用新型最佳实施例由转接段、隔振段、电子段、声阵段、尾绳段构成，所述拖曳线列阵的各段次序为转接段1、隔振段2、电子段3、声阵段4、电子段5、隔振段6、尾绳段7，并且转接段1与传输介质相连。所述电子段3、5布放在声阵段4两端，两个电子段可以互换。所述声阵段4由水听器、姿态传感器、前置放大模块组成，三元水听器组44的两端对称布放单元水听器42、46，所述水听器被分成两组，各组的信号放大后送至与其相连的电子段I3和电子段6。所述电子段3、5由滤波放大模块、A/D变换模块、传感器控制模块、传输控制模块、深度传感器组成，其中信号采集模块对多通道信号进行A/D变换，并以8B/10B编码格式传送至传输控制模块；所述传感器控制模块对接收各类非声传感器信号，并以8B/10B编码格式传送至传输控制模块；传输控制模块对信号采集模块、传感器控制模块进行同步，并完成输入信号的解码、成帧和再编码。所述转接段1，其特征是接收双绞线信号，输出驱动同轴电缆或者光纤的数字信号，与之相连的传输介质包括同轴电缆或者光纤。
按照图1、图2、图3制作某型拖曳线列阵声纳的拖线阵。各段外层采用聚氨酯(PU)护套，直径为89mm、厚度为5mm，护套内部填充轻腊油(液态石腊)，各段之间采用钛合金连接器相连。声阵段4内96个水听器按(12+24×3+12)结构排列，并在第1个三元水听器组和第24个三元水听器组处分别安装姿态传感器42，前置放大模块41安装在声阵段4两端，前后各有48通道。电子段3和电子段5中安装深度传感器。电子段5对声阵段后48通道信号滤波后，分成两组24通道信号，经两个信号采集模块以16bit20KHzA/D变换后编码，形成160MBaud的串行信号，以双绞线送至电子段I3中的数据传输控制模块34。电子段I3对声阵段4前48通道信号滤波后，分成两组，每组各24通道信号，经两个信号采集模块以16bit、20KHz A/D变换后编码，形成160MBaud的串行信号，以双绞线送至数据传输控制模块34；传感器控制模块35接收两个姿态传感器43信号(共6通道)和两个深度传感器33信号，编码形成160MBaud的串行信号，以双绞线送至数据传输控制模块34；数据传输控制模块34接收4个A/D变换模块32的编码输出和1个传感器控制模块35的编码输出，经解码、成帧和重新编码，形成50MBaud的串行信号，以双绞线传送到转接段1中的信号转接模块。电子段3和电子段5可以互换。转接段将电子段3以双绞线输出的编码信号转换为驱动同轴电缆的编码信号，输出信号通过拖头与600米拖缆连接。
权利要求1.一种数字化拖曳线列阵装置，包括转接段、隔振段、电子段、声阵段、尾绳段，其特征在于所述拖曳线列阵的各段次序为转接段(1)、隔振段(2)、电子段(3)、声阵段(4)、电子段(5)、隔振段(6)、尾绳段(7)，并且转接段(1)与传输介质相连。
2.根据权利要求1所述的一种数字化拖曳线列阵装置，其特征在于所述电子段(3)、(5)布放在声阵段(4)两端，两个电子段可以互换。
3.根据权利要求1所述的一种数字化拖曳线列阵装置，其特征在于所述电子段(3)由滤波放大模块(31)、A/D变换模块(32)、传感器控制模块(35)、数据传输控制模块(34)和深度传感器(33)组成，其中A/D变换模块(32)对滤波放大模块(31)输出的多通道信号进行A/D变换，并以8B/10B编码格式传送至数据传输控制模块(34)；
4.根据权利要求1所述的一种数字化拖曳线列阵装置，其特征在于所述传感器控制模块(35)对接收各类非声传感器信号，并以8B/10B编码格式传送至数据传输控制模块(34)；数据传输控制模块(34)对A/D变换模块(32)和传感器控制模块(35)进行同步，并完成输入信号的解码、成帧和再编码。
5.根据权利要求1所述的一种数字化拖曳线列阵装置，其特征在于所述声阵段(4)由水听器(42)、姿态传感器(43)、前置放大模块(41)组成，三元水听器组(422)的两端对称布放单元水听器(421)，所述水听器被分成两组，各组的信号放大后送至与其相连的电子段(3)和电子段(6)。
6.根据权利要求1所述的一种数字化拖曳线列阵装置，其特征在于所述转接段(1)是通过双绞线接收信号，通过传输介质输出数字信号。
7.根据权利要求6所述的一种数字化拖曳线列阵装置，其特征在于所述传输介质可以是同轴电缆或者光纤。
专利摘要本实用新型涉及一种水声信号接收设备的装置，特别是涉及一种数字化拖曳线列阵装置。本实用新型的目的在于既能克服模拟拖曳线列阵的信号传输干扰和拖缆结构复杂的缺点；又能解决现有数字拖曳线列阵(1)随着水听器数目增大、声阵段长度增加，声阵段后段部分水听器信号往前传送时引入干扰增大等一系例问题。本实用新型包括转接段、隔振段、电子段、声阵段、尾绳段，其特征是所述拖曳线列阵的各段次序为转接段(1)、隔振段(2)、电子段(3)、声阵段(4)、电子段(5)、隔振段(6)、尾绳段(7)，并且转接段(1)与传输介质相连。本实用新型克服了模拟拖曳线列阵的信号干扰和拖缆结构复杂的缺点，又避免了数字拖曳线列阵布线复杂等问题。
文档编号G01S15/87GK2682429SQ20042002005
公开日2005年3月2日 申请日期2004年2月10日 优先权日2004年2月10日
发明者杜选民, 沈志祥, 赵荣荣, 张士勇, 黄雯华, 陆红茂 申请人:中国船舶重工集团公司第七二六研究所