Система определения размотанной/оставшейся длины оптического волокна в катушке, установленной, в частности, в подводном боевом средстве - RU2514156C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к системе определения размотанной/оставшейся длины оптического волокна в катушке, установленной, в частности, в подводном боевом средстве.

Такое подводное боевое средство является, например, торпедой или любым другим видом подводного снаряда или снаряда с изменением среды, выстреливаемого или запускаемого с подводного аппарата такого, как подводная лодка.

Свободный конец волокна соединен с подводной лодкой, и во время перемещений торпеды волокно разматывается с ее катушки и служит носителем для передачи данных между лодкой и боевым средством, например, для обеспечения наведения по волокну боевого средства, по меньшей мере, на части его перемещений, например, в направлении мишени.

Как известно, длину провода, разматывающегося за торпедой, используют для определения пройденного ею расстояния с момента запуска, и, в частности, этот способ применяют для управляемых по проводам торпед, сзади которых разматывается медный провод.

Покрытие этого медного провода содержит магнитные средства через равномерные промежутки, которые во время разматывания провода позволяют подсчитывать сигналы при прохождении этих средств перед соответствующими датчиками торпеды и, следовательно, определять расстояние, пройденное боевым средством.

Однако такие конструкции имеют ряд недостатков, в частности, с точки зрения точности и стоимости.

Действительно, применение на медном проводе или на проводе любого другого типа, в том числе на оптических проводах, магнитных средств через равномерные промежутки значительно сказывается на стоимости, которая тем выше, чем выше требуемая точность.

Действительно, чем выше требуемая точность, тем больше соответствующих магнитных средств необходимо разместить на проводе.

Понятно, что это повышает стоимость.

Задача изобретения состоит в устранении вышеуказанных недостатков.

Поставленная задача решена в системе определения размотанной/оставшейся длины оптического волокна, по меньшей мере, в одной катушке, при этом волокно служит носителем для передачи данных между боевым средством и подводным аппаратом, с которого запускают боевое средство, содержащей, согласно изобретению:

- средства измерения световой мощности, распространяющейся в обратном направлении по волокну,

- средства анализа этого сигнала мощности для обнаружения скачка обратно распространяющейся световой мощности, соответствующего месту волокна, в котором оно сходит с катушки,

- средства локализации этого места вдоль волокна, и

- средства определения, на основании этой локализации и длины волокна, первоначально намотанной на катушку, размотанной/оставшейся длины на катушке.

Согласно другим аспектам изобретения, система определения содержит один или несколько следующих отличительных признаков:

- средства измерения, анализа, локализации и определения связаны с катушкой, установленной в боевом средстве и/или в подводном аппарате,

- она дополнительно содержит средства вычисления скорости перемещения боевого средства,

- она дополнительно связана с устройством вычисления траектории,

- подводное боевое средство является торпедой,

- подводный аппарат является подводной лодкой.

Изобретение будет более очевидно из нижеследующего описания, представленного исключительно в качестве примера, со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг.1 показана структурная схема подводного боевого средства, содержащего систему определения в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг.2 показан график, иллюстрирующий работу этой системы;

на фиг.3 показана структурная схема подводной лодки, содержащей систему определения в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.1 структурно показано подводное боевое средство, например, такое как торпеда, обозначенная общей позицией 1.

Разумеется, можно рассмотреть любой другой подводный снаряд или снаряд с изменением среды.

Эту торпеду выстреливают или запускают, например, с подводного аппарата, такого как подводная лодка, и она оставляет в своем кильватере волокно, например волокно, обозначенное общей позицией 2, разматывающееся с катушки, обозначенной общей позицией 3, установленной в подводном боевом средстве.

Свободный конец волокна соединен с подводным аппаратом.

Как было указано выше, это волокно предназначено для выполнения функции носителя передачи данных между аппаратом и боевым средством и, в частности, для классического наведения боевого средства по волокну с борта подводного аппарата.

Система в соответствии с настоящим изобретением содержит средства измерения световой мощности, распространяющейся в волокне в обратном направлении, обозначенные на этой фигуре общей позицией 4 и расположенные в боевом средстве, будучи соединенными с соответствующим концом волокна.

Выход средств измерения соединен со средствами анализа сигнала мощности для обнаружения скачка обратно распространяющейся мощности, соответствующего месту волокна, где оно сходит с катушки в боевом средстве.

Эти средства обозначены общей позицией 5, и скачок показан на фиг.2. Он соответствует месту, в котором волокно 2 сходит с катушки 3, и его наличие вытекает, как известно, из характерных свойств волокна.

Это позволяет средствам 6 локализации этого места вдоль волокна передать эту информацию в средства определения, на основании этой локализации и длины волокна, первоначально намотанной на катушку, размотанной/оставшейся длины волокна на катушке.

Эти средства определения на этой фигуре обозначены общей позицией 7 и позволяют, таким образом, вычислять в режиме реального времени информацию о расстоянии, пройденном торпедой с момента ее выстрела или запуска с подводного аппарата.

Можно также установить средства 8 вычисления скорости этой торпеды на основании изменения положения скачка.

Отмечено, что такая конструкция имеет ряд преимуществ, в частности, что касается повышения эффективности системы определения по сравнению с известными магнитными средствами, в частности, с точки зрения точности и стоимости.

В частности, такая конструкция позволяет повысить точность вычисления в режиме реального времени положения боевого средства.

Данные о пройденном расстоянии и скорости могут быть переданы в устройство вычисления траектории, связанное с системой.

Кроме того, информация выдается непрерывно, а не с шагом в несколько сотен метров, как это происходит с магнитными средствами.

В случае волокна стоимость серийного производства является ничтожной, так как не требуется никакого вмешательства и никакого дополнительного средства на этом волокне, поскольку система использует собственное свойство волокна, которое характеризуется скачком обратно распространяющейся световой мощности в месте, где волокно сходит с катушки, разматываясь в кильватере торпеды.

На самом деле это свойство уже использовалось в известных устройствах для обнаружения дефектов волокна.

В системе в соответствии с настоящим изобретением колено, образуемое волокном в месте, где оно сходит с катушки, действительно, вызывает этот скачок по причине наматывания волокна на катушку с осью, параллельной или совпадающей с продольной осью боевого средства.

Разумеется, можно предусмотреть и другие варианты осуществления.

Так, например, как показано на фиг.3, аналогичные средства можно связать с катушкой, установленной в подводном аппарате и, в частности, в подводной лодке.

Такую конструкцию можно предусмотреть вместо или в дополнение к конструкции, встроенной в боевое средство.

На этой фиг.3 показана подводная лодка, обозначенная общей позицией 10, от которой проходит оптическое волокно 2.

Это волокно разматывается с катушки 11, установленной в подводной лодке и связанной со средствами измерения обратно распространяющейся в волокне мощности, обозначенными позицией 12, со средствами 13 анализа этого сигнала, со средствами 14 локализации скачка, со средствами 15 локализации места, в котором волокно сходит с катушки, и, в случае необходимости, со средствами 16 вычисления скорости боевого средства.

Данные о пройденном расстоянии и скорости могут быть тоже переданы в устройство вычисления траектории, связанное с системой и установленное в этом случае в подводной лодке.

Разумеется можно предусмотреть и другие варианты осуществления.

Реферат

Изобретение относится к системе определения размотанной/оставшейся длины оптического волокна в катушке и может быть использовано на подводном боевом средстве. Волокно служит носителем для передачи данных между боевым средством и подводным аппаратом, с которого запускают боевое средство. Согласно изобретению система содержит средства измерения световой мощности, распространяющейся в обратном направлении по волокну. Средства анализа сигнала мощности обеспечивают обнаружение скачка обратно распространяющейся световой мощности, соответствующего месту схождения волокна с катушки, определяемому средствами локализации вдоль волокна. Средства определения на основании локализации и длины волокна обеспечивают определение первоначально намотанной на катушку и размотанной/оставшейся длины волокна на катушке. Технический результат - непрерывная передача информации о скорости и пройденном расстоянии боевого средства. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула