一种消除由水面起伏引起水下噪声干扰的方法技术

本发明专利技术提出了一种消除由水面起伏引起水下噪声干扰的方法，能够解决恶劣风浪天气下，水听器受水面起伏干扰导致低频背景噪声过高的问题。本发明专利技术根据当地水域洋流速度，选择合适重量的压铁，使水听器或水听器阵列尽量保持垂直，通过连接多块浮力材料，采取多级减振缓冲处理，降低受水面波浪带来的线缆的起伏，以达到控制水听器或水听器阵列波动的目的，使其尽可能与静水域测试状态一致，消除低频扰动噪声，可以应用于复杂天气下大深度湖上或海上水声测量领域。声测量领域。声测量领域。

【技术实现步骤摘要】
一种消除由水面起伏引起水下噪声干扰的方法


[0001]本专利技术涉及水下噪声测量
，具体涉及一种消除由水面起伏引起水下噪声干扰的方法。

技术介绍

[0002]水声是目前水下信息传输领域已知的唯一途径，也是具有良好的隔振性能，已经在很多领域得到了广泛应用。
[0003]声波是水下信息的主要载体，水声测量包含水下目标探测、水下通讯、水下目标辐射噪声测试、水下目标定位等方面的应用，而水下背景噪声是影响水声测量的重要因素，过高的背景噪声导致水下目标探测、噪声测量等作业任务信噪比不足，甚至信号被淹没在背景中。水下背景噪声一部分由测试现场的环境噪声带来的，另一部分与水听器(水声测量的重要工具)等仪器设备息息相关。水下环境噪声带来的影响一般无法采取有效措施进行优化，只能选择背景噪声较好的试验场地开展水声测量试验如实验室环境的水池、水箱、野外僻静的水域等。外场试验中由水听器布置方式带来的影响一般较为突出，且影响主要体现在低频部分，测量多采取阵列的形式，并用压铁锚住，降低水域内水流带动阵元产生的干扰。但对于大深度水域中，锚的布置较为困难，特别是在恶劣天气下，水面起伏较大，单个水听器或水听器阵列容易随波浪起伏，噪声测量过程中，低频背景噪声干扰剧烈，这对水下目标辐射噪声测量影响十分严重，导致低频测试结果基本无信噪比，不能满足实际测量需求。
[0004]实验室水池或水箱中为静止水域，水听器布置难度不高，且本身背景噪声较低，而浅海或深度不大的湖域中，有较为成熟的水听器或阵列的布置方法，可降低水流流动引起阵元晃动产生的干扰，但针对大深度水域，水听器无法完成锚住，水面波浪起伏引起的噪声干扰，目前还缺乏相应的措施或者方法进行优化。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提出了一种消除由水面起伏引起水下噪声干扰的方法，能够解决恶劣风浪天气下，水听器受水面起伏干扰导致低频背景噪声过高的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0007]本专利技术的一种消除由水面起伏引起水下噪声干扰的方法，根据当地水域水流速度和收放操作难度，估算所需压铁重量，保证水听器或水听器阵列垂直布放；
[0008]将缆绳末端连接压铁，在距离压铁1
‑
2m处，缆绳与水听器接头进行连接固定，使水听器接头垂直于缆绳；
[0009]从水听器接头电缆开始，缆绳与水听器电缆进行连接，使电缆完全不受力；
[0010]在距离水面3
‑
4m时，缆绳不再与电缆连接，使电缆处于放松状态，缆绳在距离水面2
‑
3m处开始连接浮力材料，根据浮力材料尺寸控制浮力材料之间间距，使多级浮力材料在具备缓冲能力的同时，也不会使得前后浮力材料相碰。
[0011]其中，浮力材料之间间距为2～3倍浮力材料直径。
[0012]其中，所述浮力材料为浮球。
[0013]其中，所述浮球数量根据现场情况而定，不少于3个，通过调节浮力和压铁保证至少有1个浮球漂浮在水面，2个浮球处于水下。
[0014]其中，缆绳末端连接在测量船上，且有一部分放松在水中。
[0015]有益效果：
[0016]1、本专利技术根据当地水域洋流速度，选择合适重量的压铁，使水听器或水听器阵列尽量保持垂直，通过连接多块浮力材料，采取多级减振缓冲处理，降低受水面波浪带来的线缆的起伏，以达到控制水听器或水听器阵列波动的目的，使其尽可能与静水域测试状态一致，消除低频扰动噪声，可以应用于复杂天气下大深度湖上或海上水声测量领域。
[0017]2、本专利技术仅用普通缆绳、浮力材料、压铁几种材料即可，其中浮力材料一般可选空心钢球，塑料浮球等。通过多级浮球连接，再配合缆绳与水听器电缆之间特殊固定方式，即可实现，实施成本低且操作简单。
[0018]3、通过本专利技术方法，可避免波浪冲击电缆对水声测试的影响，并在很大程度上缓冲水面起伏带来的水听器晃动，消除由水面起伏引起的水下背景噪声干扰，控制效果明显，可在大深度水域水听器或水听器阵列布放过程中控制电缆、换能器接头受水面起伏产生的晃动幅度，由多级缓冲消除水面起伏引入的低频干扰噪声，保证水声测试过程中良好的背景噪声。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。
[0021]外场大深度湖域或海域开展水声测量时，需要在水听器或水听器阵列布置时采取一种消除水面波浪起伏引起水听器测量噪声干扰的方法，通过增加几级缓冲，降低水听器电缆、换能器接头受水面剧烈起伏产生晃动导致的低频背景噪声干扰。本专利技术公开的一种消除水面波浪起伏引起水下噪声干扰的方法，采用缆绳、压铁和浮力材料等。
[0022]其中缆绳用于连接水听器(阵列)电缆、水听器换能器接头以及压铁，通过采取特殊的连接方式，避免水听器电缆受力，降低水听器电缆晃动带来的噪声干扰，同时采用图1所示的垂直连接方式，确保换能器接头与缆绳无接触，避免缆绳晃动冲击换能器接头。
[0023]根据当地水域洋流速度，选择合适重量的压铁，使水听器或水听器阵列尽量保持垂直，将压铁连接多块浮力材料，采取多级减振缓冲处理，降低受水面波浪带来的线缆的起伏，以达到控制水听器或水听器阵列波动的目的，使其尽可能与静水域测试状态一致，消除低频扰动噪声。
[0024]针对大深度水域或海域，可通过本专利技术消除水面波浪起伏引起水下噪声干扰，降低低频干扰噪声对水声测量带来的影响，具体实施方式如下：
[0025]首先根据当地水域水流速度，同时也应考虑收放操作难度，大致估算所需压铁重量，能够保证水听器或水听器阵列垂直布放即可。
[0026]缆绳末端连接压铁，在距离压铁1
‑
2m处，缆绳与水听器接头(水听器阵列末端)进
行连接固定，连接方式如图1所示，使水听器接头垂直于缆绳。其中，水听器接头与缆绳采用垂直连接方法，有效避免缆绳碰撞接头产生测量异常。
[0027]从水听器接头电缆开始，缆绳与水听器电缆进行连接，需注意前后连接处缆绳长度应较电缆长度短，以保证水听器布放后，电缆完全不受力。其中，采用特殊的缆绳与水听器电缆之间连接方式，使电缆完全不受力，确保电缆晃动不影响水听器接头。
[0028]在距离水面3
‑
4m时，缆绳便不再与电缆连接，使电缆处于放松状态，缆绳在距离水面2
‑
3m处开始连接浮球，根据浮球尺寸控制浮球之间间距，一般为2～3倍浮球直径为宜，使多级浮球在具备良好缓冲能力的同时，也不会因为波浪起伏致使前后浮球相碰。浮球数量根据现场情况而定，一般不少于3个，通过调节浮力和压铁保证至少有1个浮球漂浮在水面，2个浮球处于水下。通过控制多级浮球的间距、浮力，使其具备良好的缓冲能力，消除了水面波浪起伏水听器接头的影响。
[0029]缆绳末端连接在测量船上，且应有一部分放松在水中，以避免测量船受风浪带动缆绳晃动。
[0030]综上所述，以上仅为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消除由水面起伏引起水下噪声干扰的方法，其特征在于，根据当地水域水流速度和收放操作难度，估算所需压铁重量，保证水听器或水听器阵列垂直布放；将缆绳末端连接压铁，在距离压铁1
‑
2m处，缆绳与水听器接头进行连接固定，使水听器接头垂直于缆绳；从水听器接头电缆开始，缆绳与水听器电缆进行连接，使电缆完全不受力；在距离水面3
‑
4m时，缆绳不再与电缆连接，使电缆处于放松状态，缆绳在距离水面2
‑
3m处开始连接浮力材料，根据浮力材料尺寸控...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱杰，刘翱，王志朋，王彤，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：