一、簡介
航空聲納是海軍反潛直升機(jī)和反潛巡邏機(jī)的主要反潛探測設(shè)備。亦稱機(jī)載聲納。航空聲納用于搜索、識別和跟蹤潛艇，保障機(jī)載反潛武器的使用或引導(dǎo)其他反潛兵力實施對潛攻擊。分為吊放式聲納、拖曳式聲納和聲納浮標(biāo)系統(tǒng)三種。
圖1航空聲納系統(tǒng)
如圖1所示的現(xiàn)代航空聲納浮標(biāo)系統(tǒng)，已成為機(jī)載綜合反潛戰(zhàn)術(shù)情報和指揮控制系統(tǒng)的一個重要組成部分。
吊放式聲納，裝備于反潛直升機(jī)。使用吊放式聲納對潛搜索時，一般采取跳躍式逐點搜索，載機(jī)飛臨某一探測點，低空懸停，將換能器基陣吊放入水至最佳深度，以主動或被動方式全向搜索；對某一點搜索完畢后，即將基陣提出海面飛向另一探測點搜索。吊放聲納，主動方式發(fā)現(xiàn)潛艇的距離為5海里左右。
拖曳式聲納，因高速拖曳時動水噪聲和載機(jī)噪聲影響嚴(yán)重，未大量發(fā)展。
聲納浮標(biāo)，與機(jī)上的浮標(biāo)投放裝置、無線電信號接收機(jī)和信號處理顯示設(shè)備等組成聲納浮標(biāo)系統(tǒng)。使用時，載機(jī)先將浮標(biāo)組按一定的陣式投布于搜索海區(qū)，爾后在海區(qū)上空盤旋，接收和監(jiān)聽由浮標(biāo)組發(fā)現(xiàn)的經(jīng)無線電調(diào)制發(fā)射的目標(biāo)信息。被動式聲納浮標(biāo)對水下以 6節(jié)速度航行潛艇的探測半徑為2～5海里，最大10海里；主動式聲納浮標(biāo)的回聲定位距離為1.5海里左右。
二、聲納浮標(biāo)遙測系統(tǒng)
反潛直升機(jī)的聲納浮標(biāo)遙測系統(tǒng)主要包括以下幾個部分：
1、聲納浮標(biāo)：聲納浮標(biāo)是反潛直升機(jī)的主要裝備之一，通常為圓筒形空投式一次性消耗水聲遙感探測器。它由減速降落機(jī)構(gòu)、漂浮機(jī)構(gòu)、天線、電子線路、電池、水聽器、電纜和筒體等組成。根據(jù)定向方法和范圍，聲納浮標(biāo)可以分為被動全向聲吶浮標(biāo)、被動定向聲吶浮標(biāo)、主動全向聲吶浮標(biāo)和主動定向聲吶浮標(biāo)。
2、浮標(biāo)信號接收處理設(shè)備：這些設(shè)備包括浮標(biāo)無線電接收機(jī)、浮標(biāo)定位儀（或聲參系統(tǒng)）、信號處理機(jī)和顯控臺等。它們與各型聲吶浮標(biāo)（包括儲存架、投放裝置）一起構(gòu)成聲納浮標(biāo)系統(tǒng)，用于接收和處理聲納浮標(biāo)探測到的聲音信息數(shù)據(jù)。
3、投放裝置：用于將聲納浮標(biāo)從直升機(jī)上投放至水中。投放裝置通常與直升機(jī)的吊放系統(tǒng)相連，確保浮標(biāo)的準(zhǔn)確投放。
4、信號處理顯示設(shè)備：這些設(shè)備負(fù)責(zé)處理和分析聲納浮標(biāo)收集到的聲音信號，將其轉(zhuǎn)換為戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)，并在顯控臺上顯示。通過這些數(shù)據(jù)，反潛直升機(jī)可以確定潛艇的位置、航速和類型等信息。
反潛直升機(jī)在搜潛過程中，首先投擲一個溫深浮標(biāo)來測定海洋背景數(shù)據(jù)，繪制目標(biāo)海域的垂直背景圖，并計算搜潛聲吶浮標(biāo)的投擲陣型圖。隨后，直升機(jī)會投擲若干個主動或被動聲吶浮標(biāo)。當(dāng)浮標(biāo)落入水中后，其聲吶部分會自動下沉到預(yù)設(shè)深度開始探測工作，并通過水面浮標(biāo)天線將探測到的聲音信息數(shù)據(jù)發(fā)送給反潛飛機(jī)。飛機(jī)上的無線電聲納浮標(biāo)遙測接收機(jī)對收到的信號進(jìn)行解調(diào)，產(chǎn)生的音頻信號送至信號處理機(jī)進(jìn)行處理和解算，最終在顯控臺上顯示潛艇的位置和其他相關(guān)信息。
三、聲納浮標(biāo)遙測接收機(jī)
由上述可見，飛機(jī)上的無線電聲納浮標(biāo)遙測接收機(jī)成了系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。它在飛機(jī)盤旋飛行或懸停的狀態(tài)下，要能夠準(zhǔn)確無誤的同時接收投放出去的若干組聲納浮標(biāo)測試并發(fā)出的數(shù)據(jù)信息。
這就要求其應(yīng)該具有出色的靈敏度、選擇性、相位噪聲和動態(tài)范圍，能夠?qū)崟r監(jiān)控聲納浮標(biāo)系統(tǒng)可能使用的所有頻道，并且具有出色的頻率穩(wěn)定性。這樣，才能實現(xiàn)同時接收處理所投放出去的若干組聲納浮標(biāo)測試并發(fā)出的數(shù)據(jù)信息。
圖2 WR-G66WSB聲納浮標(biāo)遙測接收機(jī)如圖2所示，新維科麥的WR-G66WSB聲納浮標(biāo)遙測接收機(jī)專為聲納浮標(biāo)遙測作而設(shè)計，具有直接采樣架構(gòu)的頂級性能SDR 數(shù)字下變頻，工作頻率范圍 136 至 173.5 MHz，能夠?qū)崟r監(jiān)控該頻段的所有 99 個聲納浮標(biāo)通道可以并行處理多達(dá) 32 個通道，并且同時將多達(dá) 32 個通道信息作為 RTP 流傳送到廣播或錄音機(jī)。這是一款高性能、直接采樣、低功耗、軟件定義接收機(jī)，專為聲納浮標(biāo)遙測作而設(shè)計，覆蓋整個聲納浮標(biāo)頻率范圍，無需硬件重新調(diào)諧。接收機(jī)的硬件提供極高的動態(tài)范圍、高線性度和出色的靈敏度。輸入受到電壓尖峰和過功率保護(hù)。接收器包含具有 BIT（內(nèi)置測試）和熱管理的自診斷功能，以防止在環(huán)境條件超出作規(guī)格時造成損壞。
圖3接收機(jī)軟件界面
該軟件顯示接收機(jī)的圖形表示（虛擬控制面板），可以同時觀察所有 99 個聲納浮標(biāo)通道的狀態(tài)。可以監(jiān)控所選通道，并觀察解調(diào)信號的實時頻譜。
音頻參數(shù)可以根據(jù)輸出聲音（音量、音頻增益）進(jìn)行調(diào)整，在計算機(jī)虛擬聲卡上播放，也可以錄制到音頻文件中。接收機(jī)的靈敏度/抗擾度可以通過使用衰減器和前置放大器來優(yōu)化。
該軟件提供了一個選項，可以使用 RTP 通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將多達(dá) 32 個通道的解調(diào)音頻分配到多個目標(biāo)。支持的 RTP 音頻格式包括：線性 PCM（16 位、單聲道、44100 Hz）、ITU-T G.711 PCM µ-Law (PCMU), ITU-T G.711 PCM A-Law (PCMA)。
注：部分資料來源于網(wǎng)絡(luò)
短波通信在邊防部隊的應(yīng)用與發(fā)展
