一、概述
聲納浮標是用於探測和識別水下移動物體的重要手段,既有被動獲取目標發出聲音的,也有自己主動發聲來檢測回波的。當然也有綜合了電、磁等其他熱電偶測溫器感測器的,除了測量目標數據,也可以搜集環境數據。這裡介紹一下美軍現役的SSQ-36B, 53F, 62E, 77C, 101, 125等的性能,以及帶來的反潛戰的變化。
大部分是固定翼飛機和直升機投放,戰艦也可以投放。一般都是一次性使用的。
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從尺寸上,北約已經把聲納浮標標準化為A,G,F三種類型尺寸,直徑都是124毫米,長度不同:
A類914mm
G類419mm
F類123mm
美軍主要使用A類,其他國家可能用更短的類型。
數量非常龐大,2009年-2013年的數量:
36B水溫浮標:1萬7957個
53F被動測向浮標:31萬4369個
62E主動定位浮標:5萬8615個
101增強陣列定位浮標:1萬6305個
125增強連續波浮標:8627個
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下面大概羅列一下:
AN/SSQ-36B海洋熱電偶測溫器聲納浮標
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這也是一種北約A類尺寸浮標,主要用於測量垂直剖面的海水溫度,用於科研和反潛戰,是美國海軍航空反潛戰的主要裝備之一,用於評估當前海水分層水溫,用於預測水聲傳播通道。
一般在反潛戰的初始階段,作為第一種浮標扔下去,測得海水溫度等數據,基於此計算出其他浮標的投放戰術和參數,包括其他聲納的工作方式和戰術,然後才開始撒別的浮標。
基本的性能包括最大工作深度800米,VHF頻段99個通道可選,從海面下沉過程中對不同深度的水溫進行熱電感測器測量。數據可以按照「深度–溫度」方式通過無線電傳送給飛機。
固定翼飛機和直升機都可以投放,有個減速降落傘,也可以從戰艦的甲板上往水裡扔。
浮標帶有電子功能選擇功能EFS,在投放時可以快速設定通訊頻率等參數。
溫度控制器測量範圍0-35攝氏度,精度正負0.55攝氏度,工作深度0-800米,下沉速度1.5米/秒,工作時間12分鐘,自動沉沒自毀,發射機功率1/4瓦,99頻道可選(136.000-173.500MHz)。
重量7.3公斤,
北約A類尺寸表示:長91.44厘米,直徑12.4厘米,可以由LAU-126/A發射裝置發射。
空投高度:12米-9144米;
空投速度:0-370節
儲存壽命:5年
AN/SSQ-53F 被動定向浮標DIFAR
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這是一種定向頻率分析與記錄系統DIFAR的被動定向浮標,用於探測、跟蹤和定位潛艇,北約A類尺寸,它綜合了被動測向功能和寬頻段能力,相當與SSQ-53D和SSQ-57的綜合體。
綽號Pointer。
通過電子功能選擇EFS和指揮功能選擇CFS功能,SSQ-53F可以工作在三種水聲感測器模式。
一種連續淺水模式CSO,提供在13.7米的淺水深的水聲信息。
一種通過DIFAR(指向性頻譜分析與記錄)感測器的校準的協同定位模式在一個選定的工作深度;
浮標能增強水聲信號,提供方向數據,以及水聲信號能量強度數據。
DIFAR為了定向,包括一個自帶羅盤和三個相互獨立的水聲信號通道,每個水聲信號通道帶有兩個正交的偶極子通道和一個全向通道,定向誤差可達正負10度。
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EFS允許實現設定參數,CFS允許工作中修改參數,提供了很強的靈活性。
水聲感測器工作模式:
Constant Shallow Omni, CSO,頻率30-5000Hz,持續變淺全向感測器
Calibrated Omni, CO, 頻率5-20kHz,定深全向感測器
DIFAR,頻率5-2400Hz,指向性頻譜分析與記錄
EFS事先設置:無線頻道,壽命,深度,感測器,AGC自動增益等級
CFS實時設定:工作頻道,壽命,感測器,AGC等級
發射機1瓦96頻道可選。
工作深度:27米,61米,122米,305米
工作壽命:半小時,1小時,2小時,8小時
重量8.6公斤
投放高度:12米-9144米
投放速度:0-370節
儲存壽命:5年
AN/SSQ-62E 主動定位聲納浮標,DICASS
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這是一種第五代,全數字測向主動聲納浮標系統DICASS,一枚就可以用於攻擊潛艇前的最後定位。
綽號Cadillac。美軍,加拿大,澳洲,日本,荷蘭,西班牙都有購買。
工作頻率低於6kHz,採用發射垂直線列陣提高聲源級。為了單枚浮標實現測距測向,採用了有方向性的水聽器。即全向發射,定向接收。
分為兩個部分,水面部分通過無線電實時接收來自控制平台的控制指令,並且把目標數據回傳給其他平台。水下部分根據控制平台的指令,發出聲納脈衝信號,接收聲納回波。
它可以同時提供目標的距離和方位信息,投放前可EFS電子設定4種頻率中的一種。
投放后工作中,還可以通過CFS功能改變工作模式。既有標準鋰電池,也有工作時間更長的熱電池包。
全數字設計;
CSG/CFS實時參數調整(深度,工作時間,自毀,通訊頻率,聲納頻率)
UHF大功率96頻道無線電發射機,功率大於1瓦,頻率136-173.5MHz;
熱電池或鋰電池;
兼容所有現役的機載水聲處理系統;
完全兼容以往62D,62B的標準;
重量:16.4公斤
尺寸:北約A雷,LAU-126/A發射裝置可用;
聲納有4個頻段可選,6.5k, 7.5k, 8.5k, 9.5kHz
工作時間:1小時
工作深度D1:15,46,92米
工作深度D2:27,120,460米
換能器:壓電陶瓷,全向
儲存壽命:5年
AN/SSQ-77C垂直線列陣聲納,VLAD
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這是是一種被動測向浮標,在垂直方向上有多個水聽器,組成多基地接收器或被動感測器。具有DIFAR(指向性頻譜分析與記錄)能力。
提高在高雜訊背景的繁忙水域的水下目標探測能力。
增加了2條陣列,每個上面有8個水聽器,內部還有波束形成器,提高複雜環境下的檢測能力。
還有波束俯仰功能,使得浮標可以按照海底跳躍BB和匯聚區CZ探測方式工作,大大增加探測距離。
重量:11公斤
AN/SSQ-101空投測向聲納,ADAR
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ADAR是空投主動接收的縮寫,其實是一種被動測向聲納浮標,北約A類尺寸。
是增強擴展回聲探測範圍IEER系統的一部分,該系統主要用於大範圍里搜索小型安靜型潛艇,包括瀕海地區。採用爆炸能量製造聲源(如SSQ-110B聲納浮標的2個4.2磅爆炸載荷)。IEER系統包括新的感測器,SSQ-101聲納浮標,P-3C巡邏機的USQ-78A聲信號處理器的軟體升級。
提供一種可控的被動搜索能力。經常被用於多站主動接收系統的接收機。
全家族1.6萬枚,綽號IEER。
專門設計用於多基地接收的浮標,可以配合ALFEA聲源工作。
是可擴展陣列,具有較大的空間增益。
當投放到水中后,240秒內,水平展開一個五邊形的巨大水聽器陣列,上面有40個水聽器,每個水聽器都有自己獨特的識別符合定位信息,從而對目標水聲信號來源進行定位。
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所有的預處理后的水聲信息會共享給其他艦艇或飛機。
投放前EFS選擇:發射頻段,深度,水聲頻段;
工作中CFS選擇:發射頻段,水聲頻段;
無線電發射機功率5瓦,47頻段可選;
重量14.1公斤;
尺寸:北約A類,LAU-126/A發射裝置可用;
水聲頻率:250-1000Hz
工作時間:4-6小時
工作深度:19.8米,91.4米,152.4米
投放高度:12-9144米,速度370節
存儲壽命:5年
水聽器陣列展開時間240秒。
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AN/SSQ-125,連續聲納浮標
SSQ-125是連續聲納浮標,用於多站主動連續航空反潛系統。它取代SSQ-110聲納浮標。它提供連續脈衝,使得接收機能通過多普勒效應從背景中檢測出移動目標,這個功能在海床地形複雜的淺海反潛戰中非常重要。
它也是IEER增強擴展回聲測量系統的一部分,也是P-8A新型多站主動連續探測系統的一部分。
根據控制平台的指令,它可以產生多種波形,包括低頻連續波用於遠程探測。
它發出的聲音可以被多種北約聲納浮標接收和處理,這樣既可以抵消潛艇通過艏向機動造成的探測投影面積變小的問題,也可以用多普勒效應檢測運動目標的速度和航向。
採用基於GPS定位的絕對定位坐標系,非常適於那些P-8A這種高高度投放的GPS制導的魚雷。
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在多基地主動連續探潛MAC項目的第二階段,SSQ-125的能源將擴充,使其具備更遠距離的探測能力,以適應那些深層匯聚區的海區。
歸納:
1、數字化,模塊化,通用化,定向化
2、工作模式可調,既有投放前的EFS,也有工作中根據目標和環境情況,遠程無線CFS調整,靈活性很強
3、通用數據鏈,通用數據格式。只要通道對,所有的平台都能對接收到的不同型號的北約的浮標數據進行識別,處理。
4、多站/多基地,主被動協同探測,低頻化,浮標上波束形成,信號初步處理,連續波,提高對潛艇,尤其是機動時的探測能力。而且新型號對現有型號的主被動信號相互兼容,信息處理設備都能處理。
5、既有浮在水面的無線電通訊端,也有水下可變深部分,水下、水面、空中實時互動。
6、潛艇難以再用躍變層作為掩護。首先36B這樣的扔一堆下去掌握當前0-800米不同深度水溫特性,然後計算得出最佳浮標投放陣型和戰術,然後一群被動53+主動62,或者被動101+主動125的組合,深度可設定,或者多個深度同時布防,多站/多基地組網協同探測,脈衝+連續波,全向發射+定向接收……部分還能工作中調整工作模式、工作深度、數據和指令通過浮在水面的無線電設備雙向傳輸……潛艇很難再用溫躍層等掩護自己啊
資料來源:中國新聞