摘要：根据实际工程需要,设计、制作三轴向中频矢量水听器,其声压通道和矢量通道在结构上结合为一体,外形为两端带半球帽的圆柱形结构。矢量水听器体积为Ф44×88(mm)、工作频带为5 Hz～8 kHz。在驻波管和消声水池中对研制的矢量水听器进行了测试,测试结果表明:矢量通道的声压灵敏度级为-184 dB(测量频率1 kHz,0 dB参考值1V/μPa),具有余弦指向性;声压通道灵敏度级为-198 dB(0 dB参考值1 V/μPa)。研制的矢量水听器具有体积小、通道灵敏度高、使用时悬挂方便等优点,适合构建矢量水听器线阵。

摘要：针对多波束测深系统中高分辨海底地形探测问题,提出一种基于多子阵波束域MUSIC算法(Multiple sub-array beamspace MUSIC,MSB-MUSIC),它将多子阵波束域算法的稳健性与MUSIC算法的高分辨特性相结合,从而实现高分辨海底地形探测算法。同时针对高分辨算法运算量大难以实时实现的问题,设计了由6片DSP和2片FPGA(现场可编程门阵列)组成的并行处理系统用于算法的实时实现。海底仿真场景和湖上试验都验证了算法的有效性。

摘要：声障板是声纳设计中必不可少的声学元件。根据不同要求,合理优化声障板的材料和结构参数是声障板设计的关键。遗传算法作为一种有效的优化方法,在工程优化领域得到广泛的应用。但是由于其计算时不依赖外部信息,因此染色体的构成、编码的形式以及代价函数的选择对遗传算法性能会产生重要的影响。针对在一定入射频率范围内和一定入射角度内,反射系数保持最小且基本一致,提出了一种基于遗传算法的多层复合声障板参数的优化方法。在算法中,给出了基于传递矩阵的染色体编码和基于统计原理的代价函数。通过仿真计算,验证了算法的正确性和可靠性,分析了代价函数的改变对优化结果的影响。

摘要：混浊海水的声吸收系数对水声探测设备工作性能的影响很大。设计并制造了一套声吸收实验测量系统，利用混响法测量了频率为20～60kHz混浊海水的声吸收系数。当混浊海水中悬浮泥沙颗粒的浓度小于110mg／L时，混浊海水的声吸收系数与纯净海水的声吸收系数差别较小，混浊海水中引起吸收的主要成份是电解质硫酸镁；当悬浮泥沙颗粒的浓度超过140mg／L时，悬浮泥沙颗粒引起的声吸收已非常明显，混浊海水的声吸收系数最大为纯净海水声吸收系数的2倍。实验结果表明，混浊海水的声吸收系数近似与悬浮泥沙颗粒的浓度成正比，与频率的平方成正比。该研究成果可对混浊海水中声纳探测系统设计、声纳探测距离确定以及声纳性能的评估提供一定的参考。

摘要：本文主要研究基于OMAP3530高性能DSP芯片的水下声/光一体化成像系统实现,利用DSP核实现多子阵幅度-相位联合检测算法,根据DSP核计算出的深度值利用运行于PowerVR核中的OpenGL ES库实现三维声学成像,利用ARM核实现光学图像采集以及辅助设备数据采集,并利用QT/E设计的人机交互界面对声学三维图像信息和光学成像信息同时进行实时显示。本方案充分发挥了OMAP处理器的三核性能。系统对松花湖实验数据进行有效处理,证明了系统技术方案的正确性和技术指标的先进性。

摘要：针对超低频声源辐射功率与体积、重量间矛盾的问题,提出了一种采用电磁式激励的大功率、小尺寸、活塞式水下超低频声源.从平面活塞辐射特性研究出发,建立电-磁、磁-力、力-振动转换模型,利用Matlab/Simulink仿真模块和电磁有限元仿真软件Ansoft对电磁驱动的动态特性进行了仿真,分析了声源驱动电流、驱动力、振动位移的动态特性.在此基础上,设计和制作了电磁式水下超低频声源.测试表明,电磁式水下超低频声源73 Hz声源级达到186 dB,具有优秀的超低频响应,性能稳定.

摘要：该文将表面波理论与水声理论相结合,分析了水面微振动的物理过程及其表象的水声理论实质,提出了利用激光通量变化测量水表面质点振动位移的方法,设计了一个单点激光测量系统对此方法进行了实验验证。结果表明,激光通量变化法可有效探测水下声信号,同时对水面平整度的影响较宽容。

摘要：分析了浅海甚低频声场中的垂直双水听器的互谱特性,尤其关注了声场中只存在两阶简正波时声压互谱的有功分量.数值计算表明:当两个水听器的深度布放合理时,声压互谱有功分量的正负号分布与水平距离无关,选择合适的水听器深度布放组合,可以用于水面目标、水下目标的双择判决;声速分布对该方法的使用影响不大,海底存在吸收将影响算法的作用距离,但在有效作用距离内,该算法仍有较好的稳健性.运用Pekeris波导有效深度的概念建立了声压互谱有功分量正负号分布特性的近似理论分析并可预报双水听器合理的布放深度.理论分析揭示了双水听器布放深度之和应等于波导有效深度,并且在有效深度限制的波导范围内,整个声场的声压互谱有功分量的正负号分布被分为三个水平区域.理论分析加深了对浅海低频声场特性的理解,对该算法的实际使用有指导意义.

摘要：为了满足水下探测机器人(ROV)的工作需要,实现其在堤坝、码头及港口等复杂环境的高精度定位,设计并且实现了一种基于短基线的高精度ROV定位系统。该定位系统采用高频宽带调频信号和先进的自动校阵技术来提高定位精度,运用高速处理芯片实时显示定位信息。水池及外场海试等工程实验表明,该系统具有精度高和适应性强的特点,证明该系统技术路线可行且性能可靠。

摘要：智能化的矢量水听器可以有效降低系统最小平均维修时间,提高系统可靠性和可维性。在分析目前矢量水听器内部振子结构和原理的基础上,提出符合IEEE1451.4标准的通用矢量水听器的TEDS单元和读写电路器及软件的设计方法。设计结果表明:该系统具有即插即用和智能化特点,并具有二次开发的潜力。