【技术实现步骤摘要】
一种基于激光多普勒的气泡尾流探测方法
本专利技术属于激光尾流探测
，具体涉及一种基于激光多普勒的气泡尾流探测方法。
技术介绍
舰船在航行过程中由于螺旋桨产生的空化现象，海面波浪的反卷、破碎以及从吃水线部分卷入的大量空气，在舰船的尾部形成一条含有大量气泡的气幕带，通常称为气泡尾流，尾流的几何特性与其产生的舰船的几何尺度、航行速度、海面风速等因素密切相关。而气泡尾流的热学性质、形态性质、电磁性质、声学性质以及水动力学性质都会发生一定改变，由于这些性质的改变出现了相应的声尾流探测、红外热尾流探测、气体分析仪尾流探测、电磁尾流探测和光尾流探测等新的探测方法。因红外探测、气体分析仪尾流探测、电磁尾流探测等方法存在众多因素的限制，面对海洋复杂的探测环境，无法广泛应用，而声尾流探测由于其独特的优势发展最为成熟。其中，光尾流探测技术具有体积小、精度高、隐蔽性好等诸多优点，已经成为水中运动目标探测研究的热点。在声尾流探测中，依据工作方式分为主动声探测和被动声探测。主动声探测是主动发射声波“照射”目标，而后接收目标反射的回波时间，...
【技术保护点】
1.一种基于激光多普勒的气泡尾流探测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、构建气泡尾流探测系统，所述气泡尾流探测系统包括尾流气泡模拟装置、声波发生装置、激光发射装置、气泡尾流探测装置和信号采集分析装置；/n步骤2、利用所述尾流气泡模拟装置形成气泡尾流模拟区，在所述气泡尾流模拟区内由所述声波发生装置产生预设频率的声源信号，根据所述预设频率的声源信号确定气泡在所述气泡尾流模拟区内的运动速度；/n步骤3、利用所述激光发射装置向水中发射连续单色光，将所述连续单色光分为两束平行相干光并聚焦射入所述气泡尾流模拟区，依据激光多普勒效应及气泡在气泡尾流模拟区内的运动速度得到差动多普勒...
【技术特征摘要】
1.一种基于激光多普勒的气泡尾流探测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、构建气泡尾流探测系统，所述气泡尾流探测系统包括尾流气泡模拟装置、声波发生装置、激光发射装置、气泡尾流探测装置和信号采集分析装置；
步骤2、利用所述尾流气泡模拟装置形成气泡尾流模拟区，在所述气泡尾流模拟区内由所述声波发生装置产生预设频率的声源信号，根据所述预设频率的声源信号确定气泡在所述气泡尾流模拟区内的运动速度；
步骤3、利用所述激光发射装置向水中发射连续单色光，将所述连续单色光分为两束平行相干光并聚焦射入所述气泡尾流模拟区，依据激光多普勒效应及气泡在气泡尾流模拟区内的运动速度得到差动多普勒频率；
步骤4、所述气泡尾流探测装置接收气泡尾流模拟区内所述差动多普勒频率对应气泡散射后的散射光，并将所述散射光转换为电信号；
步骤5、所述信号采集分析装置接收所述气泡尾流探测装置输出的电信号，并对所述气泡尾流探测装置输出的电信号进行频谱分析。
2.根据权利要求1所述的基于激光多普勒的气泡尾流探测方法，其特征在于，所述尾流气泡模拟装置包括水槽、微孔陶瓷管阵列、气压泵和气压表，其中，
所述水槽盛接水，所述微孔陶瓷管阵列放置于所述水槽内的水中；
所述气压泵控制所述微孔陶瓷管阵列产生所述气泡尾流模拟区所需的气泡；
所述气压表显示所述气压泵输出气压情况。
3.根据权利要求2所述的基于激光多普勒的气泡尾流探测方法，其特征在于，所述声波发生装置包括信号发生器、定阻功放机、水下扬声器，其中，
所述信号发生器产生预设频率的电信号；
所述定阻功放机将所述信号发生器输出的电信号进行放大得到放大后的电信号并输出驱动信号；
所述水下扬声器放置于所述水槽内的水中，接收所述驱动信号并将所述定阻功放机输出的放大后的电信号转化为声信号作为所述预设频率的声源信号。
4.根据权利要求1所述的基于激光多普勒的气泡尾流探测方法，其特征在于，所述激光发射装置包括激光器、分光棱镜及第一聚焦透镜，其中，
所述激光器发射连续单色光；
所述分光棱镜将所述连续单色光分为两束平行相干光；
所述第一聚焦透镜将所述两束平行相干光聚焦射入到所...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁振中，陈梦霞，石鹏宇，孙艳玲，廖家丽，董骞，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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