一种成像声呐实物模拟装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种成像声呐实物模拟装置及方法，装置包括：运动平台；发射换能器，用于向水中的声呐目标发射预设信号；接收水听器，与运动平台连接，并位于水中；控制组件，分别与运动平台、发射换能器、接收水听器连接；运动平台用于带动接收水听器在竖直平面内移动至各位置点以形成成像声呐接收阵列，发射换能器位于竖直平面内；控制组件根据接收水听器在所有位置点的位置信息和接收水听器采集的信号对声呐目标进行成像仿真。利用单支水听器分时虚拟任意阵列形状进行信号采集，模拟成像声呐所有采集通道同时采集，继而利用这些数据验证成像声呐效果。本发明专利技术可以最大程度还原成像声呐成像过程，所得结果可以最大程度代表所设计声呐实际成像效果。呐实际成像效果。呐实际成像效果。

【技术实现步骤摘要】
一种成像声呐实物模拟装置及方法


[0001]本专利技术涉及声呐成像
，尤其涉及的是一种成像声呐实物模拟装置及方法。

技术介绍

[0002]随着人类水下资源开发与利用活动日益频繁，水下目标的可视化探测技术在港口安全巡视、水下工程作业、海洋科学研究、水面/水下载体避碰、以及国防军事领域都有十分紧迫的应用需求。成像声呐可以有效的检测水下目标，能够对水下静止或运动的目标进行高速、连续的拍，目前广泛应用于各类水下活动中。成像声呐采用一个声脉冲透射整个水下探测场景，通过设计好的换能器接收阵列接收被探测物体的回波信号，再运用相控阵技术同时产生成千上万个波束信号，从而获得探测场景的实时图像。
[0003]在成像声呐研制过程中，成像算法的性能验证往往需要一套完整的声呐系统。但由于声呐系统包含成百上千的前端信号采集通道及换能器，还有规模庞大的模拟信号滤波、放大、采样和数字信号处理等电路，因此研制周期长且代价巨大，这极大的降低了算法的迭代速度。此外，如果声呐阵型需要修改，则需要重新进行硬件系统制作，这无疑更拖慢了声呐的研发进度。因此在声呐研制初期，一般本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种成像声呐实物模拟装置，其特征在于，包括：运动平台；发射换能器，固定在水中，并用于向水中的声呐目标发射预设信号；接收水听器，与所述运动平台连接，并位于水中；控制组件，分别与所述运动平台、所述发射换能器、所述接收水听器连接；其中，所述运动平台用于带动所述接收水听器在竖直平面内移动至各位置点以形成成像声呐接收阵列，所述发射换能器位于所述竖直平面内；所述控制组件根据所述接收水听器在所有位置点的位置信息和所述接收水听器采集的信号对所述声呐目标进行成像仿真。2.根据权利要求1所述的成像声呐实物模拟装置，其特征在于，所述声呐目标位于所述发射换能器的声场辐照区域内，且位于所述接收水听器的指向性范围内，所述声呐目标的位置范围为：其中，z>0其中，x、y、z分别表示声呐目标在三维坐标系中X轴、Y轴、Z轴的坐标，以竖直方向为X轴，以接收水听器移动的竖直平面内垂直于X轴的方向为Y轴，以垂直于X轴和Y轴且朝向声呐目标的方向为Z轴，以接收水听器所在的位置为三维坐标系的原点，L表示发射换能器中心与接收水听器在X轴方向上的距离，M表示发射换能器中心与接收水听器在Y轴方向上的距离，θ表示发射换能器的开角，表示接收水听器的开角。3.根据权利要求1～2任意一项所述的成像声呐实物模拟装置，其特征在于，所述控制组件包括：运动控制器，与所述运动平台电连接；功率放大器，与所述发射换能器电连接；信号源，与所述功率放大器电连接；前置放大器，与所述接收水听器电连接；采集卡，与所述信号源及所述前置放大器电连接；计算机，与所述信号源、所述采集卡以及所述运动控制器电连接。4.根据权利要求3所述的成像声呐实物模拟装置，其特征在于，所述成像声呐实物模拟装置还包括：目标活动控制器，与所述计算机电连接以控制所述声呐目标活动。5.一种成像声呐实物模拟方法，其特征在于，应用于如权利要求1～4任意一项所述的成像声呐实物模拟装置，所述模拟方法包括步骤：控制运动平台使接收水听器运动至位置点；控制发射换能器向水中的声...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗明成，孙晓雨，陈明，周佳琼，张翼，李胜全，
申请(专利权)人：鹏城实验室，
类型：发明
国别省市：