振动液柱管中不同尺度水听器灵敏度补偿方法

针对不同尺度的球型和圆管型测量水听器,通过仿真软件COMSOL建立管中声场模型,分析不同尺度水听器对声场的干扰,进而对不同尺度水听器声压灵敏度补偿修正。通过振动液柱校准装置,在校准频段100~1000 Hz对不同尺度水听器灵敏度标定,与补偿后的水听器灵敏度值比对结果表明:水听器的尺寸会扰乱周围声场分布,导致管中声场分布不均匀;当敏感元件尺寸接近声管内径时,圆管型测量水听器甚低频段干扰接近2.28 dB,而高频段干扰最高达5 dB。同尺寸的圆管水听器相较于球型水听器对声场的干扰较大。补偿后的水听器灵敏度不确定度在0.52 dB以内,满足振动液柱法校准的指标要求。

超短基线在低频基阵指向性测量中的应用

随着水声换能器工作频率的降低,实验室空间很难达到自由场和远场测量的要求。而开阔水域的水下环境复杂,基阵很难实现更深层次的吊放,需要安装价格昂贵的吊装平台来获取标准声源与待测基阵之间的相对位姿,效率低且维护成本高。文章采用超短基线定位技术,信号选用线性调频脉冲信号与伪随机编码脉冲信号,并分别基于脉冲压缩法和复相关算法实现距离和相位测量。比对湖上定位精度试验和基阵指向性标定静态试验的结果显示:角度误差为2.5°以内;-6 dB波束宽度在2~10 kHz频率范围内测量误差在5.38%以内。证明超短基线定位在低频基阵指向性标定的可行性。

激光法水听器灵敏度计量校准系统研究

为满足水听器灵敏度校准的需要,开展了对激光法水听器灵敏度校准系统的研究。根据激光法水听器灵敏度测量的基本原理,综合分析国内外相关研究,最终采用反光透声条带的激光法水听器灵敏度校准方法进行测量系统设计,以消除传统薄膜法存在的夹持方式与夹具对声场造成的影响;为解决反光透声条带在测量频段的谐振造成相应频点测量误差过大的问题,对反光透声条带的振动模态进行了仿真,并对仿真模型进行了实验验证。仿真结果与条带频率响应测量结果基本一致,实现了条带谐振频点的准确预测,证明该模型对于条带选型具有指导作用。文章研制了激光法水听器灵敏度计量校准系统,并开展了校准实验。文中的实验结果与三换能器互易法的校准结果之间的误差不超过1 dB,证明该测试系统具备水听器灵敏度校准的能力,具有较高的军事和民用价值。