摘要：为实现岩溶的精细化探测和三维数字化成果,研制了一套将激光和声呐扫描技术融合到同一套设备中的三维扫描设备。该设备的扫描方式可以在无水环境中的激光扫描和充水环境中的声呐扫描之间自动切换。通过逐层自动化扫描实现了岩溶内部形态的精确测量,并利用二维扫描成果构建了三维模型,可准确计算岩溶的大小、形状和走向,为工程设计、施工和评价提供了可靠的基础资料。

摘要：渡槽水下基础长期承受各种荷载、高水流作用等,在经历较长运行期后的安全检测问题日益突出。鉴于三维激光扫描声呐系统的技术优势,介绍了系统组成、工作原理、技术参数和应用途径,并将其应用于某渡槽基础水下细部结构检测。检测结果表明,该系统成像速度快、图像清晰、监测效率高,能准确展示探测渡槽水下细部三维结构,可有效规避潜水员探摸安全风险和传统声呐扫描效果差的缺陷。同时,该系统还能够在含沙量大、能见度低的水域环境中工作,具有较好的适用性和推广性。

摘要：在声呐系统中,水声发射机通常由功率、驱动等分立器件实现,为提高电路的可靠性,还需要设计各种保护电路、监控电路等,这使得电路设计变得复杂、发射机体积增加。为了解决这一问题,文章提出采用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为数字控制芯片,完成发射机的信号产生、控制、通信等功能;以智能功率模块(Intelligent Power Module,IPM)作为功率级的智能声呐发射机方案。文中给出了发射机的电路设计方案,为减小工作带宽内的声源级起伏,提高发射机的性能,同时对换能器负载进行匹配。最后进行了发射机的电气性能测试和水池声源级测试等,结果表明该数字发射机具有稳定可靠、保护功能多、体积小等优势,该设计方案在水声发射机领域中有很好的应用前景。

摘要：为了解决多波束渔用声呐主机在远洋渔船高温、高湿环境下工作时面临的散热问题,该研究从多波束渔用声呐主机的散热分析出发,运用传热学和结构设计的相关理论,对渔用声呐主机进行了热设计。首先运用系统分析法对声呐主机整个散热过程中的结构和散热方式展开研究;然后,利用热仿真软件对声呐主机的散热过程进行仿真,对比信号处理机在不同风道设计方案下声呐主机的整机温度的变化,多款散热风扇对整机散热效果的影响,在不同环境温度下(20、30、40、50℃)声呐主机的散热能力,以及热设计前后的温度分布;最后,搭建了声呐主机散热测试平台,验证声呐主机的真实散热能力。结果表明,强迫对流与自然冷却结合的散热方式可以解决声呐主机的热量堆积问题。仿真结果表明,4条风道的设计可作为声呐主机的散热方案,选用的FFB0612SHE和FFB0612EHE散热风扇符合声呐主机的散热要求,通过热设计可使声呐主机的温升控制在25℃以内,热量堆积现象大幅改善。散热试验结果表明,热设计后的渔用声呐主机散热能力大幅提升,声呐主机的温升控制在25℃以内,各板卡之间的温度控制在5℃以内,验证了仿真分析结果,在热源与主机外部环境之间形成了一条低热阻的通道。研究结果提高了声呐主机的工作稳定性,为声呐主机在远洋渔船高温、高湿环境下的正常工作提供了解决方案和理论分析方法。

摘要：声束的连续动态扫描在超声成像、水下目标定位和声呐通信等诸多领域发挥关键作用.传统方法通常依赖于发射装置的机械扫描或有源相控阵的波束整形来实时调控声束的空间指向性,存在成本高、尺寸大、主动控制系统复杂而精准操控困难等问题.本文提出并构建了一种基于无源声学超表面的紧凑型静态声呐器件,无需主动控制和机械移动,仅在单一声源的作用下即可实现声束的动态扫描操控.这种新型声呐器件由具有深度亚波长厚度的二值化振幅编码单元组合而成,能够将单一声源发射的梳状频率谱转化为具有相同频率和空间间隔的声焦点阵列,从而引入频率梯度这一新的声波操控自由度,并通过时空声干涉效应产生可连续旋转的动态扫描声束.实验结果验证了所设计超构声呐的高速、宽角度声束扫描性能.此外,通过与传统的相位梯度调控技术结合,该机制还可以对扫描声束的空间形态进行任意的调节.这种基于静态无源超构声呐的声束动态扫描机制为声波的时空调控开辟了新的研究范式,并有望在水下对抗、超声诊疗等重要领域产生实际应用价值.

摘要：提出一种声呐发射换能器的设计思路。设计激光声产生系统,获取并测量激光声信号,求出激光声信号的功率谱、模糊函数、水中的距离分辨力、多普勒分辨常数。基于激光声的产生、传播、时域波形和频率特性提出声呐发射换能器的概念性设计思路。从理论上初步证明了该换能器具有良好的距离分辨力和指向性,可作为高分辨力声呐的声源。

摘要：针对相关声呐接收阵元实际坐标与设计坐标不一致引起的测速误差,提出阵元坐标估计算法,以提高相关声呐的测速准确度。基于混响时空相关函数模型,对相关测速声呐时空相关函数特性进行了理论分析,提出了选择用延时0处的数据空间相关函数与理论空间相关函数进行阵元坐标估计的局域最小二乘拟合算法,并采用序列二次规划法解决了阵元坐标估计算法的最优化问题。海上试验数据的处理结果表明,该算法可以对阵元坐标进行有效估计,使用估计的阵元坐标后,相关测速声呐测速准确度提高了67%。

摘要：介绍一种用于图像声呐的多通道接收机设计与实现方法,详细介绍该接收机的设计原则,阐述接收机的组成和各模块的设计原理,优化接收机的电路拓扑结构,降低接收机通道的本底噪声,提高各通道的相位一致性。通过对本底噪声、增益控制、幅度一致性和相位一致性等关键性能指标的测试和数据分析,给出实际测试结果,验证了该多通道接收机满足该种类声呐的实际使用需求。

摘要：阐述声呐的远程调试系统的设计,包括基于主动消息传递的通信接口设计方案,以PC机作为开发平台,结合多核处理器DSP6678的镜像生成方法,采用Socket套接字方法,实现了调试系统与声呐系统的跨平台通信,完成了声呐设备的远程程序升级、变量的实时监测、文件系统映射的功能。

摘要：声呐是舰船装备必不可少的一部分,在整个寿命期内保持良好的战术性能对作战效能的稳定发挥尤为重要。为此,必须重视前期保障性设计和交付使用后的综合保障工作。文章在分析声呐装备工作特点基础上,结合水声技术发展趋势,提出了舰船声呐保障建设的思路和措施,以期对完善声呐装备综合保障工作、加强全寿期管理提供参考。