本發(fā)明屬于海洋監(jiān)測及水聲測量技術領域，具體涉及一種移動式可升降四體船型水下測量平臺。

背景技術：

輻射噪聲是潛艇最重要的作戰(zhàn)性能指標之一。近年來，世界各海軍強國都在大力發(fā)展安靜型潛艇，而實艇的噪聲測試是實現(xiàn)潛艇降噪的基礎和前提。通過實艇噪聲測量，可以評價潛艇噪聲的真實水平；然后通過對噪聲源進行分析，可以定位主要噪聲設備，進而采取相應的降噪措施，還可以進一步對采取的降噪措施是否有效進行驗證。

在大力發(fā)展低噪聲潛艇的同時，各海軍強國也愈發(fā)重視潛艇噪聲測量技術的發(fā)展，為此不惜花費巨資建造海上潛艇噪聲試驗場及可移動式測量平臺。如美國在東南阿拉斯加建立的潛艇水聲試驗場，法國和意大利海軍設立的基于近場全息法的大型垂直線陣測試系統(tǒng)等。目前，我國的新型安靜型潛艇的減振降噪技術也獲得了快速的發(fā)展，輻射噪聲強度不斷下降，使得安靜型潛艇的噪聲測量已成為我國海軍當前必須要盡快加以攻關解決的難題。建立潛艇水聲試驗場對于潛艇降噪具有關鍵作用，水聲試驗場的選址考慮的因素很多，如背景噪聲低、水域寬闊和水深能滿足潛艇水下機動要求、氣象條件適合、距離潛艇母港盡可能近等，能滿足以上條件的場地少之又少，而且規(guī)劃論證、建設等周期長。而建造性能優(yōu)異的移動式水下測量平臺，搭載上先進的測量設備，即可以完成在預定海域預定水深的潛艇噪聲測量工作，部分取代水聲試驗場的作用。因此，研制一種移動式可升降四體船型水下測量平臺是非常必要的。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種移動式可升降四體船型水下測量平臺，不僅能夠完成預定海域預定水深的布放回收，還能夠在水下保持穩(wěn)定的姿態(tài)，通過搭載聲學測量設備，保障艦艇噪聲測量工作順利完成。

本發(fā)明是通過下述技術方案實現(xiàn)的：

一種移動式可升降四體船型水下測量平臺，包括：浮筒組件、上層框架、水聽器安裝支架、水下絞車、變壓艙、控制艙、姿態(tài)航向壓力傳感器及錨泊組件；

所述上層框架包括：h型框架、矩形框架及兩個人行縱道；h型框架的兩個橫梁上均設有人行橫道；所述矩形框架對稱嵌裝在h型框架的縱梁上，且沿h型框架的縱梁對稱，兩個人行縱道分別位于h型框架縱梁的兩側，并與所述縱梁平行，人行縱道的兩端分別與h型框架的兩個橫梁連接，并與所述人行橫道對接，人行縱道的中部與矩形框架連接；

所述浮筒組件用于給上層框架提供浮力支撐，包括：浮力調節(jié)浮筒和分別與浮力調節(jié)浮筒兩端同軸對接的承壓浮筒；其中，一個承壓浮筒上設有用于將該測量平臺固定岸邊時的系纜樁、用于安裝所述h型框架的橫梁安裝底座及水下絞車安裝底座，另一個承壓浮筒上設有用于安裝所述矩形框架的另一個橫梁安裝底座；所述浮力調節(jié)浮筒內部安裝有潛水泵，潛水泵通過穿出浮力調節(jié)浮筒的排水管與外界連通，且排水管上設有單向閥，浮力調節(jié)浮筒上設有與其內部相通的進水管和氣管，所述進水管上設有用于調節(jié)浮力調節(jié)浮筒進水的電磁閥，所述氣管上也設有用于調節(jié)浮力調節(jié)浮筒進、排氣的電磁閥；

整體連接關系如下：所述上層框架水平放置，四個浮筒組件分別對稱安裝在上層框架底面的四個角處，且位于上層框架同側的兩個浮筒組件在同一直線上，位于上層框架不同側的兩個浮筒組件互相平行，其中，每個浮筒組件通過其兩個橫梁安裝底座分別與上層框架的h型框架和矩形框架的橫梁連接；四個水下絞車分別連接在浮筒組件的水下絞車安裝底座上，并分別與四個錨泊組件連接，通過控制水下絞車的收、放纜后，錨泊組件固定所述測量平臺，來調節(jié)該測量平臺的工作深度，實現(xiàn)測量平臺的升降；所述變壓艙和控制艙分別連接在一個浮筒組件的浮力調節(jié)浮筒上；所述變壓艙用于實現(xiàn)該測量平臺電壓的變壓；所述控制艙用于控制該測量平臺內的潛水泵、單向閥、電磁閥及水下絞車的工作；

所述水聽器安裝支架安裝在上層框架的頂面，用于安裝外部的水聽器；姿態(tài)航向壓力傳感器安裝在上層框架的h型框架的橫梁的底面，用于檢測該測量平臺在水下所受的壓力。

進一步的，所述水聽器安裝支架包括：橫桿、安裝條、安裝卡帶、水聽器安裝底座、u形卡箍及喉箍；所述安裝條上加工有沿其長度方向的凹槽用于安裝水聽器；

兩個以上橫桿均勻分布在上層框架的頂面，并通過u形卡箍固定在上層框架的人形縱道上；每相鄰的兩根橫桿之間均勻分布有水聽器安裝底座，水聽器安裝底座的兩端分別通過安裝卡帶與橫桿固定連接，均勻分布的橫桿和均勻分布的水聽器安裝底座組成矩形網(wǎng)格狀結構；安裝條分別安裝在水聽器安裝底座上，且每個安裝條上分別安裝有兩個喉箍，用于將位于安裝條凹槽內的水聽器固定。

進一步的，所述錨泊組件包括：鋼纜、轉環(huán)、聲學釋放器、錨鏈、重力錨及抓力錨；

鋼纜的一端與浮筒組件的系纜樁連接，另一端安裝的轉環(huán)通過卸扣與聲學釋放器的一端連接，聲學釋放器的另一端通過錨鏈與抓力錨連接，且錨鏈上通過卸扣安裝有重力錨；其中，錨鏈的兩端分別通過卸扣與聲學釋放器和抓力錨連接。

有益效果：本發(fā)明由于采用模塊化設計，由各組部件拼裝而成，方便運輸、存儲；

由于采用四個浮筒組件對稱安裝形成的四體船型結構，既減小了測量平臺在水面拖曳過程中的流體阻力，也提供了良好的耐波性能；

由于上層結構采用框架式設計，既能夠減輕測量平臺的重量，方便碼頭上的吊放和回收，又可以極大地減小測量平臺在水下工作時的流體阻力，從而改善了錨泊系統(tǒng)的受力情況，保證測量平臺的水中姿態(tài)穩(wěn)定；

由于測量平臺是可移動式的，且其工作深度可以通過水下絞車的收、放纜來調節(jié)，這樣測量平臺就可以根據(jù)測量任務的不同實現(xiàn)不同海域不同水深的布放回收；

由于測量平臺的浮力通過浮力調節(jié)筒可以調節(jié)，這就可以保證在拖曳過程中測量平臺具有足夠的水線面積，從而保證水面狀態(tài)的穩(wěn)性，而在到達目標區(qū)域后再進行注水，將測量平臺的浮力減小，以便通過水下絞車可以將其拉至預定水深處；

由于測量平臺在水下是正浮力狀態(tài)，這就保證了即使在測量平臺發(fā)生故障的情況下，仍然可以通過聲學釋放器解脫錨泊系統(tǒng)，測量平臺在自身的正浮力作用下上升至水面，從而保證了試驗設備的安全。

附圖說明

圖1-3為本發(fā)明的結構組成圖。

圖4為本發(fā)明的浮筒組件結構組成圖。

圖5-6為本發(fā)明的浮力調節(jié)浮筒及其安裝在其上的結構示意圖。

圖7-8為本發(fā)明的上層框架的結構示意圖。

圖9為本發(fā)明的水聽器安裝支架的結構示意圖。

圖10為圖9的a向局部放大圖。

圖11為圖9的b向的局部放大圖。

圖12為本發(fā)明的錨泊組件的結構示意圖。

其中，1-浮筒組件，2-上層框架，3-水聽器安裝支架，4-水下絞車，5-變壓艙，6-控制艙，7-姿態(tài)航向壓力傳感器，8-錨泊組件，9-承壓浮筒，10-系纜樁，11-橫梁安裝底座，12-水下絞車安裝底座，13-浮力調節(jié)浮筒，14-進水管，15-潛水泵，16-排水管，17-單向閥，18-電磁閥，19-氣管，20-h型框架的橫梁，21-人行縱道，22-h型框架的縱梁，23-矩形框架的橫梁，25-矩形框架的縱梁，26-橫桿，27-安裝條，28-安裝卡帶，29-水聽器安裝底座，30-u形卡箍，31-喉箍，32-鋼纜，33-轉環(huán)，35-聲學釋放器，36-錨鏈，37-重力錨，38-抓力錨。

具體實施方式

下面結合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進行詳細描述。

本發(fā)明提供了一種移動式可升降四體船型水下測量平臺，參見附圖1-3，包括：浮筒組件1、上層框架2、水聽器安裝支架3、水下絞車4、變壓艙5、控制艙6、姿態(tài)航向壓力傳感器7及錨泊組件8；

參見附圖7-8，所述上層框架2包括：h型框架、矩形框架及兩個人行縱道21；令h型框架兩端較短的梁為橫梁，中間較長的梁為縱梁；h型框架的兩個橫梁20上均設有人行橫道；所述矩形框架通過法蘭盤嵌裝在h型框架的縱梁22上，且沿h型框架的縱梁22對稱，兩個人行縱道21分別位于h型框架縱梁22的兩側，并與所述縱梁22平行，人行縱道21的兩端分別通過法蘭盤與h型框架的兩個橫梁20連接，并與所述人行橫道對接，人行縱道21的中部與矩形框架連接；其中，在本實施例中，所述矩形框架的橫梁23的寬度為1m，矩形框架的縱梁25由兩個6m三角梁組成；所述h型框架的縱梁22由兩個6m矩形梁和四個7m矩形梁連接而成；每個所述人行縱道21由4個7m人行道、2個6m人行道及2個1m人行道連接而成；

參見附圖4-6，所述浮筒組件1用于給上層框架2提供浮力支撐，包括：浮力調節(jié)浮筒13和通過法蘭盤分別與浮力調節(jié)浮筒13兩端同軸對接的承壓浮筒9；其中，一個承壓浮筒9上設有用于將該測量平臺固定岸邊時的系纜樁10、用于安裝所述h型框架的橫梁安裝底座11及水下絞車安裝底座12，另一個承壓浮筒9上設有用于安裝所述矩形框架的另一個橫梁安裝底座；所述浮力調節(jié)浮筒13內部安裝有潛水泵15，潛水泵15通過穿出浮力調節(jié)浮筒13的排水管16與外界連通，且排水管16上設有單向閥17，浮力調節(jié)浮筒13上設有與其內部相通的進水管14和氣管19，所述進水管14上設有電磁閥18，通過控制電磁閥18調節(jié)浮力調節(jié)浮筒13的進水，所述氣管19上也設有電磁閥，控制浮力調節(jié)浮筒13的進、排氣；

整體連接關系如下：所述上層框架2水平放置，四個浮筒組件1分別對稱安裝在上層框架2底面的四個角處，且位于上層框架2同側的兩個浮筒組件1在同一直線上，位于上層框架2不同側的兩個浮筒組件1互相平行，其中，每個浮筒組件1通過其兩個橫梁安裝底座11分別與上層框架2的h型框架和矩形框架的橫梁連接；四個水下絞車4分別通過螺栓連接在浮筒組件1的水下絞車安裝底座12上，并分別與四個錨泊組件8連接，通過控制水下絞車4的收、放纜后，通過錨泊組件8固定所述測量平臺，來調節(jié)該測量平臺的工作深度，實現(xiàn)測量平臺的升降；所述變壓艙5和控制艙6分別通過螺栓連接在一個浮筒組件1的浮力調節(jié)浮筒13上；所述變壓艙5用于實現(xiàn)該測量平臺電壓的變壓；所述控制艙6用于控制該測量平臺內的潛水泵15、單向閥17、電磁閥18及水下絞車4的工作；

所述水聽器安裝支架3安裝在上層框架2的頂面，用于安裝外部的水聽器；姿態(tài)航向壓力傳感器7安裝在上層框架2的h型框架的橫梁20的底面，用于檢測該測量平臺在水下所受的壓力。

其中，參見附圖9-11，所述水聽器安裝支架3包括：橫桿26、安裝條27、安裝卡帶28、水聽器安裝底座29、u形卡箍30及喉箍31；所述安裝條27上加工有沿其長度方向的凹槽用于安裝水聽器；

兩個以上橫桿26均勻分布在上層框架2的頂面，并通過u形卡箍30固定在上層框架2的人形縱道21上；每相鄰的兩根橫桿26之間均勻分布有水聽器安裝底座29，水聽器安裝底座29的兩端分別通過安裝卡帶28與橫桿26固定連接，均勻分布的橫桿26和均勻分布的水聽器安裝底座29組成矩形網(wǎng)格狀結構；安裝條27分別通過螺釘安裝在水聽器安裝底座29上，且每個安裝條27上分別安裝有兩個喉箍31，用于將位于安裝條27凹槽內的水聽器固定；

參見附圖12，所述錨泊組件8包括：鋼纜32、轉環(huán)33、聲學釋放器35、錨鏈36、重力錨37及抓力錨38；

鋼纜32的一端與浮筒組件1的系纜樁10連接，另一端安裝的轉環(huán)33通過卸扣與聲學釋放器35的一端連接，聲學釋放器35的另一端通過錨鏈36與抓力錨38連接，且錨鏈36上通過卸扣安裝有重力錨37；其中，錨鏈36的兩端分別通過卸扣與聲學釋放器35和抓力錨38連接；轉環(huán)33可以有效防止鋼纜32的扭轉。

該測量平臺的布放流程如下：

第一步，布錨船將錨泊組件8運輸至指定海域后，首先將錨泊組件8的鋼纜32與系纜樁10連接的連接端捆綁上指示浮球，然后根據(jù)實際海流方向確定布錨的先后順序，調整布錨船位置，按照錨點gps坐標位置依次布放四個錨泊組件8；

第二步，將不帶錨泊組件8的測量平臺在碼頭上組裝完后，然后整體吊放入水；入水后，由測量船將測量平臺拖曳至指定海域，為了減小拖曳過程中測量船流場對測量平臺的影響，拖纜長度約為300m；

第三步，當測量船到達錨泊區(qū)域后，測量船根據(jù)實際情況依次打撈起先前布放的錨泊組件8鋼纜32上的指示浮球，將錨泊組件8上的鋼纜32與水下絞車4通過快速接頭連接；測量船通過復合纜與測量平臺上的變壓艙5和控制艙6連接，進而對變壓艙5和控制艙6供電；

第四步，所有錨泊系統(tǒng)8與對應水下絞車4連接后，測量船離開，控制艙6啟動電磁閥18，給浮力調節(jié)浮筒13注水，同時水下絞車4收纜直至纜索受力，所述測量平臺剛好沒入水中，此時，該測量平臺受到2t的正浮力；停止水下絞車4的收纜，開始布放復合纜；

第五步，復合纜布放完畢后，監(jiān)控計算機下發(fā)測量平臺下降指令后，四臺水下絞車4開始繼續(xù)收纜，將測量平臺拉入水中；與此同時監(jiān)控計算機開始循環(huán)間隔詢問工況信息，采集水下的測量平臺的工作深度、平臺姿態(tài)和航向信息；

第六步，當工作深度滿足設定要求后，監(jiān)控計算機下發(fā)測量平臺停止下降指令，四臺水下絞車4停止工作，但監(jiān)控計算機保持詢問工況信息，觀察測量平臺的姿態(tài)數(shù)據(jù)(姿態(tài)航向壓力傳感器7提供)，若測量平臺姿態(tài)不滿足設定要求，通過調整相應水下絞車4的收纜速度來進行水下的測量平臺的姿態(tài)調整；由于測量平臺自身的正浮力以及四臺水下絞車4的鋼纜拉力，使得即使在有流體阻力的作用下，測量平臺仍然能夠保持穩(wěn)定，不影響水聽器對目標物的噪聲測量工作；

第七步，調整到測量平臺的工作深度、平臺姿態(tài)和航向信息均達到設定要求后，即可開始試驗。

該測量平臺的回收流程與布放流程相反，具體步驟如下：

第一步，監(jiān)控計算機下發(fā)測量平臺上升指令后，四臺水下絞車4開始放纜，測量平臺在自身浮力的作用下開始上?。慌c此同時監(jiān)控計算機開始循環(huán)間隔詢問工況信息，采集水下的測量平臺的工作深度、平臺姿態(tài)和航向信息；

第二步，觀察測量平臺的姿態(tài)數(shù)據(jù)(姿態(tài)航向壓力傳感器7提供)，若測量平臺姿態(tài)不滿足設定要求，通過調整相應水下絞車4的收纜速度來進行水下的測量平臺的姿態(tài)調整；

第三步，當測量平臺浮出水面后，監(jiān)控計算機下發(fā)停止下降指令，并保持詢問工況信息；然后監(jiān)控計算機下發(fā)開啟潛水泵15和氣管19上的電磁閥的指令，指令經控制艙6內的中心處理模塊控制開啟潛水泵15和氣管19的電磁閥，潛水泵15開始將浮力調節(jié)浮筒13內部的水向外排，測量平臺開始上升；

第四步，當水全部排出后，即可斷電，回收復合纜；然后系好拖纜，解脫水下絞車4與錨泊組件8的快速接頭，將測量平臺與錨泊組件8松開，測量船將測量平臺拖曳回港口；

第五步，對錨泊組件8單獨回收。

如果在回收上浮過程中出現(xiàn)斷電的意外情況，通過向聲學釋放器35發(fā)送指令，釋放掉重力錨37，由于測量平臺本身具有正浮力，其會緩慢上浮至水面，從而保證設備的安全。

綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。