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电科23所光纤拖曳声呐阵列技术革新

2024-02-28军事

中国电子科技集团公司第二十三研究所展示了他们在光纤拖曳声呐阵列技术上的重大突破和一套完整的水下探测解决方案。首先,他们研发的超细径光纤拖曳声呐阵列直径仅为20毫米左右,相比之前直径36毫米和55毫米的产品,体积减小到了原来的13%,显著降低了重量,使得这种先进的声呐系统能够搭载于更小型的船舶甚至是无人潜航器上,极大地提升了我国在无人反潜作战领域的技术水平和战术灵活性。

光纤拖曳声呐阵列利用光纤传输声波信号,通过激光干涉原理精确检测水下声波信息,相比传统的压电陶瓷传感器,它拥有更高的灵敏度和更好的频响特性,尤其适合在大规模水域中进行远程和精密的水下目标探测。这样的技术进步,无疑增强了我国海军的反潜作战能力,尤其是在新型装备应用上抢占了先机。

其次,电科23所展示的整体水下探测解决方案涵盖了港口防御、海洋观测和海洋物探等多个应用场景。该系统通过在海底铺设光纤传感器网络,并结合水面侦察船布设的光纤拖曳阵列以及震源船和接收船等设施,形成了一个既能进行高效反潜作战又能服务于海洋科学研究、地震监测、石油管线安全监控等多元化任务的综合性探测平台。

尤为值得一提的是,这套光纤传感器电缆除了作为高性能声呐阵列之外,其光纤本身还具备宽带通信功能,能够实现水面与水下设备之间的高速信息传输,构建起一张功能强大的海底宽带通信网络。这一创新极大地扩展了水下探测系统的功能边界,使我国在水下战场的信息感知与通信能力达到了一个新的高度。电科23所此次的创新成果,标志着我国在水下探测技术领域取得了重大突破,其亮点在于提出了「水下雷达」的全新概念以及成功研发超细径光纤水听器电缆。

电科23所突破传统声呐局限,创造性地构建了一张涵盖水面、水中及水底的光纤听音网络,巧妙运用光纤拖曳阵列技术,通过主动和被动相结合的方式捕捉水下声波信号。不同于以往声呐系统,该网络不仅包含单一的光纤拖曳一维线阵,还能通过多根光纤听音电缆交织排列,构成二维地面阵列,并借助高效的算法解析,精准定位和测定目标的各项参数,有效模拟了雷达在空中的高精度探测效果,实现了水下环境的「雷达化」监测。

电科23所在光纤水听器的研发上取得了里程碑式的进展,成功打造出直径仅20毫米左右的超细径光纤声呐传感器。这一成就的背后,体现了科研团队在器件小型化和敏感度保持方面的高超技术水平,将原本较大的听音器件尺寸缩减至原有体积的极小比例。

光纤拖曳声呐电缆实现超细径所带来的益处十分显著。在确保设备整体性能稳定的前提下,更细的电缆意味着在相同重量和体积条件下,可以制作更长的光纤拖曳声呐阵列,并集成更多的水声传感器,从而显著提升整个阵列的灵敏度和探测精度,使得对水下目标的识别和追踪能力跃升至新的层次。这一创新成果不仅在军事反潜战、水下预警等方面意义重大,而且在民用海洋观测、海底地质勘探、海底油气管道维护等诸多领域都展现出了巨大的应用价值和广阔前景。

目前,我国海军的众多驱逐舰、护卫舰,甚至包括056A型轻型护卫舰在内,已普遍装备了光纤拖曳声呐阵列,总装备数量超过百艘,相比之下,美国海军并非所有「阿利伯克」级驱逐舰都配备了同类设备,从而在这一关键技术领域被我国超越。随着光纤拖曳声呐技术在无人潜航器上的广泛应用,以及光纤海底探测通信网的不断完善,我国水下防御体系将进一步强化,形成难以逾越的坚固屏障。