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水聲換能器廠(chǎng)家_標準水聽(tīng)器價(jià)格_長(cháng)沙金信諾防務(wù)技術(shù)有限公司

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基于單矢量水聽(tīng)器的被動(dòng)寬帶聲源深度估計方法

作者: 金信諾防務(wù)  來(lái)源: 本站  時(shí)間:2020年11月10日

海聲源深度估計是水聲研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。傳統深度估計方法有匹配場(chǎng)方法、基于多途到達時(shí)延或干涉條紋的定深方法,這些方法通常至少需要以下條件中的兩個(gè):海洋環(huán)境參數、垂直線(xiàn)列陣、對運動(dòng)目標的長(cháng)時(shí)間跟蹤、寬帶聲場(chǎng)或兩種以上多途到達結構,以實(shí)現聲源深度估計的聚焦。

近日,中國科學(xué)院聲學(xué)研究所聲場(chǎng)聲信息國家重點(diǎn)實(shí)驗室科研人員提出一種在深海大深度近水平距離接收環(huán)境中基于單矢量水聽(tīng)器的被動(dòng)寬帶聲源深度估計方法,該方法不需要垂直線(xiàn)列陣、精確的海洋環(huán)境參數信息及對運動(dòng)目標的長(cháng)時(shí)間跟蹤,在單快拍情況下僅利用直達波和海面反射波的寬帶干涉特征即可實(shí)現聲源深度估計。相關(guān)研究成果在線(xiàn)發(fā)表在The Journal of the Acoustical Society of America Express Letter上。

在深海大深度近水平距離下,忽略海水分層及聲速剖面變化引起的聲線(xiàn)彎曲,直達波和海面反射波干涉可看作Lloyd鏡干涉,接收聲場(chǎng)在頻率、目標到達角和聲源深度三個(gè)維度上呈現強弱相間的周期性干涉調制特征。在圖2a所示的收發(fā)態(tài)勢下,研究由單矢量水聽(tīng)器接收的聲壓和三分量質(zhì)點(diǎn)振速信號獲得垂直聲能流和水平聲能流,由其比值估計出目標到達角。對接收聲強譜進(jìn)行傅里葉變換或MUSIC譜分析得到聲強的頻率干涉周期譜,由譜峰值獲得直達波和海面反射波的頻率干涉周期。利用聲源深度與頻率干涉周期及目標到達角的關(guān)系估計出源深。

研究利用20184月海試實(shí)驗數據對所提方法進(jìn)行驗證。實(shí)驗中,共投放14個(gè)深度為200 m的爆炸聲源,信號由布放于海底的海底地震儀(OBS)接收,收發(fā)距離在0.5 km~5.5 km之間,信號處理頻段為20~80Hz。實(shí)驗數據處理結果表明,由垂直聲能流和水平聲能流比值估計的目標到達角,與仿真計算的直達波和海面反射波到達角平均值基本一致(圖3a),估計的聲源深度與爆炸聲源標稱(chēng)深度相吻合,驗證了方法的有效性。

在真實(shí)環(huán)境中聲速隨深度不同而變化。對于短距離內的聲源,由于具有較大的到達角,聲速隨深度的變化對調頻周期影響不大;而對于較遠的聲源,射線(xiàn)彎曲的影響不可忽略,此時(shí)等速度模型不再適用。研究人員將據此做進(jìn)一步研究工作,如修正水體分層的頻率干擾周期,以提高遠程水源深度估算的精度。

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長(cháng)沙金信諾防務(wù)技術(shù)有限公司是根據國內外市場(chǎng)需求,由深圳金信諾高新技術(shù)股份有限公司在長(cháng)沙投資控股成立的以海洋防務(wù)裝備技術(shù)為核心,集水下探測、識別和警示系統的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售及系統集成和技術(shù)服務(wù)為一體的高新技術(shù)公司。

公司軍工四證齊全 ,主營(yíng)業(yè)務(wù)為:水下探測系統、低自噪聲高性能水聽(tīng)器、水聽(tīng)器用加速度計放大器等,并提供水聲實(shí)驗室建設、水聽(tīng)器性能測試和低頻聲換校準的解決方案;公司為國內較少從事低頻換能器研發(fā)的單位,與楊士莪院士成立院士工作站展開(kāi)相關(guān)研究,公司具有豐富的低頻水聽(tīng)器研發(fā)、校準、測試的工程經(jīng)驗。

我們遵循“用激情推動(dòng)事業(yè),用智慧攻克難關(guān),用誠信贏(yíng)得尊重”的企業(yè)理念,持續改進(jìn)質(zhì)量體系和產(chǎn)品質(zhì)量,以高質(zhì)量、高水平的產(chǎn)品和服務(wù)來(lái)回報顧客對公司的支持與信任。

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