DISPOSITIVO PARA LA DETECCIÓN DE EMISIONES ACÚSTICAS.

La invención se refiere a un dispositivo para la detección y localización de emisiones acústicas de objetos móviles en forma de submarinos debajo del agua con las características indicadas en el preámbulo de la reivindicación 1. En los submarinos, en particular para fines militares, la emisión acústica representa uno de los factores esenciales para su posibilidad de localización. Por lo tanto, siempre ha sido un objetivo mantener lo más reducida posible la emisión acústica, para dificultar su localización. Por lo tanto, no sólo en las nuevas construcciones sino también en la puesta en funcionamiento de un submarino es habitual verificar si se cumplen los valores de emisiones asegurados o si y, dado el caso, dónde se producen emisiones acústicas inadmisiblemente altas, para eliminarlas entonces, dado el caso. A tal fin se conoce instalar en un lugar predeterminado debajo del agua fijamente un hidrófobo y luego hacer navegar el submarino a una distancia definida por delante del mismo para verificar la emisión de ruidos y, dado el caso, las zonas del submarino, en las que aparecen emisiones acústicas inadmisiblemente altas. No obstante, un inconveniente de estas disposiciones fijas de hidrófonos es que la verificación solamente se puede realizar en este lugar determinado, lo que implica ciertos inconvenientes. Puesto que los submarinos modernos actualmente sólo presentan emisiones acústicas comparativamente reducidas, es cada vez más difícil conseguir mediciones exactas, puesto que los niveles de interferencia presentes en el entorno, como son provocados, por ejemplo, a través de la navegación en el otro entorno o también a través de los golpes de las olas y las influencias atmosféricas, se superponen sobre el nivel de ruido a medir hasta la desfiguración. Un dispositivo del tipo indicado al principio se conoce a partir de MINNITI R J III: ReFOCUSD: A Technique for Real- Time Enhancement of Low-Frequency SONAR Images in Dynamic Situations OCEANS, 2005. PROCEEDINGS OF MTS/IEEE WASHINGTON, DC, USA 18-23 SEPT. 2005, PISCATAWAY, NJ, USA, IEEE, 18 de Septiembre 2005 (2005-09-18), páginas 1-6, XPO10920683 ISBN: 0-933957-34-3. El dispositivo descrito allí presenta una matriz de varios hidrófonos colocados superpuestos y adyacentes a distancia, cuyas señales eléctricas de salida son alimentadas a una instalación de evaluación. Estas matrices de hidrófobos están amarradas en cables, que están fijadas a modo de boya, estando dispuestas las matrices de forma regulable en la altura en el cable. Una disposición similar se conoce a partir del documento US-A-5.323.362, en la que se indica, en particular, cómo se realiza de manera más conveniente la evaluación de las señales. Se conocen a partir del documento US-B1- 6.370.085, que pertenece al estado de la técnica, disponer varios hidrófonos en cables alrededor de un submarino, para detectar de esta manera el sonido lo más cerca posible del objeto y sobre toda la periferia del submarino. Ante estos antecedentes, la invención tiene el cometido de configurar un dispositivo del tipo indicado al principio de tal manera que se pueda sincronizar para la detección de frecuencias / espectros de frecuencias especiales. Este cometido se soluciona de acuerdo con la invención a través de las características indicadas en la reivindicación 1. Las configuraciones ventajosas de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes así como en la descripción siguiente. El procedimiento para la detección y localización de emisiones acústicas de objetos móviles en forma de submarinos debajo del agua funciona con una pluralidad de hidrófonos dispuestos adyacentes y superpuestos a distancia y esencialmente en un plano, con los que se detectan y registra ondas acústicas del objeto que se desplaza transversalmente a este plano, de manera que con la ayuda de la correlación de tiempo de de las ondas acústicas detectadas se lleva a cabo una asociación espacial de la emisión acústica. Puesto que se conocen la disposición y la distancia de los hidrófonos entre sí, con la ayuda del desplazamiento temporal de las ondas acústicas detectadas por los hidrófonos se puede calcular la dirección desde la que éstas proceden y, por lo tanto, se puede determinar también el lugar de la emisión acústica. Cuando se conoce, además, también la posición exacta del submarino, se puede realizar especialmente a través de la correlación temporal de las ondas acústicas detectadas una asociación espacial, que posibilita una localización esencialmente más exacta, con respecto a los procedimientos conocidos, de emisiones acústicas en el objeto, es decir, en el submarino, aunque la emisión acústica se realice con un nivel acústico sólo comparativamente reducido. Se entiende que los hidrófonos se pueden disponer de manera más conveniente una distancia tal entre sí que se encuentren adyacentes o bien superpuestos en dirección al objeto. Se consigue una detección especialmente exacta, puesto que se emplea una pluralidad de hidrófonos, que están dispuestos adyacentes y superpuestos a modo de una matriz y el objeto a detectar acústicamente se desplaza transversalmente a esta matriz. La evaluación no sólo se puede mejorar a través del número de los hidrófonos utilizados, sino también porque en la instalación de evaluación se indica la posición del objeto con respecto a la instalación de medición. De manera ventajosa, a través de la asociación espacial se realiza una distinción entre ruidos extraños y ruidos de 2   interferencia, por una parte, y ruidos de objetos, por otra parte, de manera que para la evaluación siguiente solamente se evalúan las ondas acústicas que pertenecen a los ruidos de objetos. El procedimiento de la medición acústica simultánea a través de varios hidrófonos posibilita, por lo tanto, por una parte, de manera ventajosa la distinción entre emisiones propias del objeto, por una parte, y ruidos de interferencia o bien emisiones extrañas, por otra parte, de manera que el procedimiento posibilita, además, entonces después de la eliminación de los ruidos extraños o ruidos de interferencia que no interesan aquí, por lo demás, una asociación espacial esencialmente más exacta, frente al estado de la técnica, de los ruidos de los objetos, que son utilizados, y solamente ellos, para la evaluación siguiente. Por lo tanto, después de realizada la distinción es posible una asociación espacial exacta, de acuerdo con la disposición y número de los hidrófobos utilizados, de manera que no sólo se puede realizar una asociación espacial con respecto al objeto como tal, sino que se puede realizar, además, una asociación espacial dentro del objeto, lo que facilita esencialmente la localización de fallos (fuente de la emisión) dentro del objeto, es decir, dentro del submarino. La estructura de acuerdo con el dispositivo para la detección y localización de emisiones acústicas de objetos móviles debajo del agua en forma de submarinos debajo del agua para la realización del procedimiento mencionado anteriormente se caracteriza de acuerdo con la invención porque dos o más hidrófonos están colocados superpuestos a distancia y dos o más hidrófonos están dispuestos adyacentes a distancia, cuyas señales eléctricas de salida son alimentadas a una instalación de evaluación electrónica común. En virtud de los hidrófonos dispuestos adyacentes y superpuestos se pueden determinar diferentes de tiempo de propagación y, por lo tanto, asociaciones espaciales de las señales acústicas recibidas. Cuando a tal fin hay que añadir todavía indicaciones de posición del objeto móvil, se puede realizar todavía dentro de la instalación de evaluación una asociación todavía más exacta. La instalación de evaluación se forma de manera más conveniente a través de una instalación de procesamiento digital de los datos, en la que la evaluación se realiza por medio de un software implementado en ella, es decir, por medio de un algoritmo de evaluación adecuado, con el que se correlacionan las señales de salida de los hidrófonos y se asocian en el espacio. A través de los dos o más hidrófonos, que están colocados superpuestos a distancia debajo del agua, se pueden calcular diferenciaciones de altura a través de las diferencias de tiempo de propagación de las ondas acústicas. Una diferenciación en dirección transversal a ello es entonces especialmente bien posible, por medio de los dos o más hidrófonos dispuestos adyacentes a distancia. Se entiende que una asociación espacial y, por lo tanto, una diferenciación del lugar del origen de las ondas acústicas recibidas es posible de forma especialmente exacta y efectiva cuando una pluralidad de hidrófonos están dispuestos adyacentes y superpuestos a modo de una matriz, de manera que el objeto se mueve por delante transversalmente al plano... [Seguir leyendo]

1.- Dispositivo para la detección y localización de emisiones acústicas de objetos móviles (10) en forma de submarinos debajo del agua, en el que dos o más hidrófonos (7) están colocados superpuestos a distancia y dos o más hidrófonos (7) están dispuestos a distancia adyacentes entre sí, cuyas señales eléctricas de salida son alimentadas a una instalación de evaluación electrónica común, en el que con la ayuda de la correlación temporal de ondas acústicas (11) detectadas se realiza una asociación temporal de la emisión acústica, caracterizado porque la disposición para la consideración y análisis de frecuencias especiales se puede determinar a través de distancias definidas entre los hidrófonos y porque la disposición de la altura de los hidrófonos (7) es variable entre sí, de manera que varios hidrófonos (7) están alojados en un cable (1) o perfil (14) de forma desplazable con motor. 2.- Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque está previsto un bastidor (13), en el que están fijados unos perfiles (14) adyacentes estén sí, en los que están dispuestos, respectivamente, unos hidrófonos (7) a distancia, de manera que los bastidores (13) está fijados por medio de al menos dos cables (1) y con preferencia se desplazables con motor en ellos. 3.- Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el cable (1) está fijado en el extremo inferior por medio de un peso de anclaje (2) y está fijado en el extremo superior en un cuerpo de flotación (6), en el que el cuerpo de flotación (6) está diseñado con preferencia de tal forma que está dispuesto en el funcionamiento del dispositivo esencialmente debajo de la superficie del agua (5). 4.- Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque está previsto un dispositivo de liberación (4) entre el peso de anclaje (2) y el cable (1). 5.- Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque a un hidrófono (7) está asociado un cuerpo de sustentación que compensa el peso propio debajo del agua. 6.- Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque al bastidor (13) están asociados unos cuerpos de sustentación, que compensan su peso propio debajo del agua. 7.- Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos un cuerpo de flotación (6) presenta una antena (8) que se proyecta sobre la superficie del agua, a través de la cual se pueden transmitir sin hilos datos de medición registrados por los hidrófonos (7) hasta la instalación de evaluación. 7   8   9