声学应答释放器
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-10-14 10:16:25
声学应答释放器是利用声学通信原理,为水下武器、海洋资源勘查设备、海洋环境监测仪器、科考仪器等提供水下定位和声学遥控释放回收。已在水下目标定位与导航、海底科学研究、海洋资源勘查、海洋环境监测、海洋工程和海洋开发等方面发挥出重要的作用。在水下目标定位与导航应用中,声学应答释放器常作为定位基元或合作信标,接收声学定位系统或定位目标的询问信号,回复与自身地址相匹配的应答信号,配合完成定位和导航功能。利用声学应答释放器完成水下定位与导航功能,在军用和民用方面均有广泛应用,如 QT 水下导航、水中兵器定位与导航、水下机器人定位与导航(包括 AUV、ROV 和 UUV 等)、水下蛙人定位与导航、水下钻井的重返井口等。在其他方面的应用中,常利用声学应答释放器为其他海洋仪器设备提供水下位置指示和声学遥控释放回收。如海洋监测的潜标系统、海底油气和天然气水合物勘查的海底地震仪 OBS、海底电磁接收机等,在这些应用中,声学应答释放器通过接收船载甲板单元发出的声学遥控指令,完成指令解码后,与重力锚脱开,在浮力的作用下浮出水面, 进而回收。
最大耐压深度:6000m; 最大释放负载:5000kg; 最大抗拉能力:9000kg; 最大作用距离:10km;系统工作带宽: 8KHz~16KHz; 工作时间:24 个月值班;应答次数:10 万次;水声数据传输误码率:≤10-4; 空气中重量:≤25kg。
ART 系列以超低功耗 MCU 和 DSP 为硬件平台,声学信号处理方法采用先进的自适应数字滤波器、自适应背景噪声跟踪和瞬时频率方差检测技术, 降低信号检测信噪比分辨门限的同时,且具有抗通道串漏的能力。因此设备具有 更强的信号检测能力和抗干扰能力,可同时适应深海和浅海的应用环境。
国内目前仅有技术开发单位的浅海声学应答释放器 ART500 实现了批量生产。在 ART500 的基础上结合深海声学技术,又自主研制了深海声学应答释放器ART600,最大工作深度 6000 米,最大释放器负载 5000kg,总体性能指标与国外最先进产品指标一致,其产业化产品可应用于深海油气、天然气水合物、海底固体矿产等资源的勘探,深海钻井平台的重返井口,深海潜器的导航与定位,深海水下军事活动等方面。
团队来自中国科学院声学研究所。是从事声学和信息处理技术研究的综合性研究所,总部位于北京市海淀区中关村。目前,声学所在北京设有声场声信息国家重点实验室、国家网络新媒体工程技术研究中心等9个研究单元;在海南建有南海研究站、在上海建有东海研究站、在青岛建有北海研究站。 声学所定位是:主要致力于声学和信息处理技术学科的应用基础和高技术发展研究,围绕未来5到10年我国在海洋、安全、能源、生命健康和信息网络等领域的战略急需,着力破解与声学和信息处理技术相关的前瞻性重大科技难题与系统集成瓶颈,着力提升自主创新与竞争能力,取得创新性重大成果,引领学科发展方向,保持特色鲜明和不可替代研究所的地位,把声学所打造成声学和信息处理技术领域国内外一流的国立专业研究机构。
实现深海声学应答释放器产品产业化,即可填补国内批量生产深海声学应答释放器的空白,打破国外垄断,并逐步替代进口产品,打造自主品牌。同时,对我国海军的远海军事活动和海洋资源开发,以及海洋技术的进步产生积极的推动作用,也将对促进上海海洋经济和装备制造产业的发展产生积极作用。国内由于海洋资源调查的日趋增多,且逐步由浅海走向深海。这些年,国内的涉海单位如石油公司、各科研院所、高校和海洋工程实施单位等,每年进口几百套的声学应答释放器用于各个重大课题、专项和海洋工程。
同时,随着建设海洋强国战略的深入推出,部队远海任务的增多,国内将需求更多更高性能的声学应答释放器产品,但由于技术封锁,国内很难进口国外先进的产品,这些只能依靠国内自主研制、生产。因此,深海声学应答释放器的市场需求将会进一步增大,每年至少需要采购上千套,此外亦可出口到其他沿海国家,市场容量在亿元以上。打破国外垄断,产值将在 3000 万以上,可取得较好的经济效益。
该成果可通过技术合作、市场渠道合作的方式进行转化