拖曳线列阵校准系统

线列阵工作频率很低,声段的孔径很大,用现有的设备和常规的自由场方法是很难对其进行校准的。本文研究了一种在刚性管中校准线列阵声性能的新方法,具体做法是在管中沿管轴方向布置一系列发射换能器和监测水听器,根据实测得到的传递函数和所要模拟的平面波频率、幅度和入射角计算得到一组发射换能器驱动信号的幅值和相位,然后以此信号激励每个换能器,就能在管中形成一等同于任意角度入射的自由场平面波,从而可以校准线列阵的灵敏度和指向性。系统校准频率范围为65Hz~1420Hz。     

线列阵管中校准法的基本原理和计算机模拟

阐述了拖曳线列阵管中校准法的基本原理.并在计算机上进行了模拟.这种校准方法是以一组电流值驱动分布于管中的一组发射换能器,在管中产生以任意角度入射的自由场平面波,从而测出拖曳线列阵自由场灵敏度和指向性.模拟结果表明,只要发射换能器和监测器布放合理.就能在管中模拟生成在一定范围内起伏的平面波场,指向性的模拟结果证明了这种校准方法的可行性.     

线列阵的管中自由场校准

线列阵工作频率很低,声段的孔径很大,用现有的设施和常规自由场方法很难对其进行校准。本文提出一种在刚性管中校准线列阵声性能的新方法,说明这一校准方法的基本原理。测得的线阵指向性图和理论计算结果吻合很好,初型实验系统校准频率范围为20～600Hz。     

基于校准腔的线列阵幅度相位一致性校准方法研究

本文给出基于校准腔的水听器线列阵的校准原理和方法,通过搭建基于振动液柱校准腔和柱状换能器校准腔的实验系统进行实验验证,可对低频段20Hz～1kHz和高频段800Hz～10kHz的水听器线列阵的相幅一致性进行校准,并对其扩展不确定度进行分析。     

拖曳线列阵声呐技术发展综述

综述了拖曳线列阵声呐技术发展现状，并指出其未来的发展方向。     

芬兰海军的反潜拖曳线列阵声呐

为了满足浅海警戒的需要,芬兰Finnyards有限公司电子分部已研制出一种新型的拖曳线列阵声呐系统,该系统被命名为Sonac PTA.这是一种被动声呐系统.基阵由24个水听器组成.数字信息是传输到艇上处理机进行处理、显示和分析的.     

拖曳线列阵形状估计的相对角模型

本文从基元对平面波的时空采样序列出发,估计基阵和波阵面之间的相对夹角,从而解算出基元的相对坐标。它适用于大畸变阵和小信杂比,且远场估计阵形的源方位也可扩展至端射附近。与级数模型和曲线拟合法相比,所需运算量大大减少,易于实时运算,同时估计误差不依赖于传感器的精度,对源方位测量的精度也没有严格的要求。     

潜用拖曳线列阵声呐的发展及战术使用

本文简述了拖曳线列阵声呐的优点和发展概状;说明了我国发展拖线阵声呐的必要性和应遵循的基本原则;给出了系统配置和方案设想以及战术使命。     

具有亮点和方位延展特征的线列阵声诱饵研究

分析了几种目标尺度识别方法的机理，针对其特性和传统声诱饵的不足，研究了一种基于潜艇亮点模型的线列阵声诱饵，并对其参数进行了选取．仿真结果表明，该声诱饵对基于目标尺度识别的鱼雷具有干扰能力．     

一种能在空气中校准线列阵阵元的腔体设计

介绍一种特殊设计的声学腔体,该腔体由声波腔、隔声系统、声波传播通道和测试腔体组成,利用不同腔体的组合设计,使声波在空气中产生能满足低频线列阵阵元校准所需的声场,实现在现场条件下对线列阵阵元的校准。将理论模型与有限元模型相结合对该腔体进行了分析与仿真,建立了包括隔声罩插入损失的计算、测试腔体声场分布的有限元计算和线列阵列中声传播等多个模型。并根据信噪比指标,综合考虑隔声罩插入损失,测试腔体声场分布和线列阵列中声传播三部分的要求,设计了在20~1 000 Hz频率范围内能满足接收灵敏度为-203 d B线列阵阵元校准需求的腔体,并给出了相关的设计参数。     

用“消隐点”法标定线结构光三维视觉传感器

提出了一种以线结构光为基础的三维视觉传感器，并根据所建立的数学模型，结合传感器的实际使用情况，提出用“消隐点”法对该传感器结构参数进行标定，该标定方法装置简单，速度快，在保证精度的同时简化标定的过程实验证明“消隐点”法是一种高效，实用的视觉传感器标定方法。     

互易法校准压电型声发射传感器的研究与实现

声发射传感器的校准是实现声发射定量技术的前提,依据电声换能器互易原理,在计算互易常数的基础 上,建立了适用于压电型声发射传感器表面波和纵波互易的校准系统。通过设置特定的激励信号波形,依据接收 电压信号与激励电流信号之间的时间延迟,准确获取电流信号与电压信号对应的特征值,实现了声发射传感器的表面波和纵波互易校准。由于传感器的尺寸效应,传感器在高频时的表面波速度灵敏度低于纵波灵敏度,不确定度评定结果表明,声发射传感器速度灵敏度的互易法校准不确定度为1. 2 dB。     

太赫兹阵列探测器响应度校准溯源研究

提出了一种太赫兹阵列探测器响应度校准溯源方法。首先,使用阵列探测器的每一像元对太赫兹辐照场中心进行逐一扫描,识别有效像元、死像元和过热像元,并对有效像元响应值进行归一化处理,获得阵列探测器的相对辐照度响应值。其次,使用中心像元对太赫兹辐照场进行扫描测量,扫描总面积大于太赫兹光斑尺寸,保证太赫兹功率被完整测量,获得中心像元与其他有效像元的太赫兹功率响应值。最后,用标准太赫兹功率计标定高莱功率计,扩展太赫兹功率校准量限,实现微瓦级太赫兹辐射功率测量溯源,用高莱功率计测得的太赫兹辐射源总功率对阵列探测器测得的积分响应值进行校准,得到阵列探测器辐照度响应绝对值。对探测器进行测量校准和不确定度分析,测得辐照度响应度的相对扩展不确定度为Urel=20%(k=2),测量结果可溯源至国家太赫兹辐射功率标准。     

换能器组阵对声场指向性的影响

根据点声源的声场指向性函数,推导出了考虑换能器振动面积时单个超声波换能器的指向性函数和由其组成的矩形阵列的指向性函数,研究了单个超声波换能器和其组成阵列的指向性。计算分析了阵元面积、阵元间距及阵元数目对超声波换能器阵列指向性的影响,为高指向性噪声的控制和声武器对抗提供帮助。     

基于声阵列技术的车辆通过噪声室内测量方法

基于声阵列技术开展车辆通过噪声室内实验研究,建立声阵列信号合成算法,针对通过噪声室内外测试过程中车辆运行状态不一致问题,提出通过改变滑行实验速度范围,获取正确的底盘测功机加载参数,确保通过噪声室内测试时车辆运行状态与室外一致,最终实现通过噪声室内测试结果与通过噪声室外测试结果之间的误差控制在±1dB以内。     

Procedures for Wavelength Calibration and Spectral Response Correction of CCD Array Spectrometers

This work describes a procedure for acquiring a spectrum of an analyte over an extended range of wavelengths and validating the wavelength and intensity assignments. To acquire a spectrum over an extended range of wavelengths with a spectrometer with a charge coupled device (CCD) array detector, it is necessary to acquire many partial spectra, each at a different angular position of the grating, and splice the partial spectra into a single extended spectrum. The splicing procedure exposes instrument dependent artifacts. It is demonstrated that by taking a spectrum of a reference irradiance source and making spectral correction, the artifacts exposed by the splicing are removed from the analyte spectrum. This is because the irradiance reference spectrum contains the same artifacts as the analyte spectrum. The artifacts exposed by the splicing depend on the wavelength of the splice; therefore it is important to measure the irradiance reference spectrum for the same range of wavelengths used to measure the spectrum of the analyte solution. In other words, there is no general spectral correction factor which is applicable to spectra taken for different range of wavelengths. The wavelength calibration is also carried out by splicing many partial spectra from a source like a krypton lamp. However the wavelength assignments are not sensitive to the splicing procedure and the same wavelength calibration can be used for spectra acquired over different extended wavelength ranges. The wavelength calibration checks the validity of the setting of the grating angular position, and the assignment of wavelengths to individual pixels on the CCD array detector. The procedure is illustrated by measuring the spectrum of an orange glass and the spectrum of a suspension of microalgae.     

微透镜列阵与红外探测器列阵集成芯片的研究

在分析微透镜列阵光聚能原理的基础上,针对背照式256290铂硅红外焦平面探测器列阵 的结构参数,设计了衍射微透镜列阵,使入射光通过硅基底聚焦至探测器的各个光敏面上, 提高光能利用率从而增强探测能力。实验获得了微透镜列阵与红外焦平面集成芯片,并在热成像中取得了良好的结果。     

基于圆环阵列的声场仿真及校准实验

针对圆环阵列中声波多途效应难以消除的问题,提出了采用不等间距圆环阵列的方法破坏声波各径的相干性来降低旁瓣性能,减少边缘衍射反射的干扰。通过仿真验证不等间距圆环阵列能够有效降低聚焦波束旁瓣,并根据仿真结果设计最佳环形阵列结构。最后,在实验水池中对圆环阵列进行声场校准实验,分别利用脉冲波与连续波在4～8kHz频率下激励换能器阵列工作,结果表明采用脉冲正弦信号激励的方法可在有限空间内准确测量换能器的轴向声压的特性。     

基于声传感阵列的地面标记信号增强方法

漏磁式管道内检测器广泛应用于长距离输油管道缺陷检测中,声学地面标记器作为管道外定位装置的重要组成部分,具有重要的研究价值．然而当管道埋地深度超过4m时,由声学地面标记器采集到的管道内检测器与管道的摩擦声信号被噪声淹没,不能提取定位信息．为了解决摩擦声信号信噪比低的问题,提出采用声传感器阵列技术对摩擦声信号进行增强．根据管道内检测器与管壁摩擦声的特征,研究合适的时延估计方法,精确得到几路传感器的时延,再利用延迟－相加波束形成的方法抑制噪声,提高摩擦声的信噪比,增加基于摩擦声的地面标记方法的检测深度．为了验证声传感器阵列对管道内检测器摩擦声信号的增强效果,在河北廊坊中石化管道局的2．5 km长管道上进行多次现场实验,实验结果表明延迟－相加波束形成算法能够将摩擦声的信噪比提高了20 dB,并且有效的埋地管道检测深度可增至8 m．