中文引用格式: 孟燕雨,羅明. 速度型水聲傳感器的頻率響應(yīng)特性[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,2024,50(12):65-69.
英文引用格式: Meng Yanyu,Luo Ming. Frequency response characteristics of velocity type underwater acoustic sensor[J]. Application of Electronic Technique,2024,50(12):65-69.
引言
探索海洋對(duì)于認(rèn)識(shí)海洋與發(fā)展海洋至關(guān)重要。無論是海洋開發(fā)和利用,還是軍事安全與對(duì)抗,都以水下信息化為基礎(chǔ),并且對(duì)水下信息的高精度感知、遠(yuǎn)距離傳輸以及快速性和多樣性的要求越來越高[1-3]。迄今所熟知的各種能量,如聲、光、電磁等形式中,聲波在海洋中有最佳的遠(yuǎn)距離傳播性能。因而,水聲就成為海洋中信息傳播的主要載體[4-5]。聲納技術(shù)基于聲波在水中的傳播與反射性能,通過聲電信息轉(zhuǎn)換和處理實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航與測(cè)距的技術(shù),也用于對(duì)水下物體(存在性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)、位置)的檢測(cè),是人們探索海洋的重要手段[6-9]。
水聲傳感器是聲納裝置的重要組成部分。聲波兼有標(biāo)量場(chǎng)和矢量場(chǎng),它們都含有目標(biāo)和環(huán)境的信息。按照檢測(cè)的聲學(xué)物理量的不同,水聲傳感器可以分為標(biāo)量和矢量?jī)煞N類型[10]。傳統(tǒng)的標(biāo)量水聲傳感器僅獲取聲場(chǎng)的標(biāo)量信息,即聲壓信息。目前,標(biāo)量水聲傳感器生產(chǎn)技術(shù)成熟、工程應(yīng)用較多,但是不能進(jìn)行目標(biāo)方向識(shí)別。矢量水聲傳感器用來測(cè)量水下聲場(chǎng)矢量(聲壓梯度、質(zhì)點(diǎn)振速、加速度、位移或聲強(qiáng)等),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)標(biāo)量水聲傳感器不能完整獲得聲場(chǎng)信息的不足,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水中聲壓和介質(zhì)振速的精確測(cè)量從而確定目標(biāo)方位等[11-14]。矢量水聲傳感器可分為三大類:水聲加速度類傳感器、水聲速度類傳感器和水聲位移類傳感器。目前,我國(guó)主流采用的水聲探測(cè)技術(shù)是加速度類與速度類兩種技術(shù)合成方法,水聲探測(cè)距離為10~30 km,而歐美則采用加速度類、速度類、位移類三種技術(shù)分離的方法,水聲探測(cè)距離為100~300 km。本文研究速度型水聲傳感器的頻率響應(yīng)特征,從而提高水聲傳感器的靈敏度以及低頻特性[15-16]。
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作者信息:
孟燕雨1,羅明2
(1.中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司第六研究所,北京 100083;
2.天海融合防務(wù)裝備技術(shù)股份有限公司,上海 201612)