一种小体积接收声基阵的制作方法

本发明涉及声学技术领域，特别涉及一种小体积接收声基阵。

背景技术：

超短基线定位设备是水下定位系统，由声学测量设备和数据采集与处理设备两大部分组成。超短基线是根据其接收声基阵中各水听器之间的距离仅为几个厘米而定义的。实际上是把多个（至少3个）水听器组合形成的基阵装入一个部件内，与设置的声学应答器一起用于测量水下目标的相对方位和距离，并依据船上的gps设备接收的定位信息和电罗经的航向数据，由软件实时计算出水下潜器（或拖体）的大地坐标。此系统可广泛用于各种水下设备的大地定位测量，能实时提供被测目标的相对位置和绝对大地坐标，并显示、输出和存储定位数据资料。

声学测量设备包括声学应答器、发射换能器、接收声基阵以及电子信号处理部分组成。其中接收声基阵通常采用长腿水听器阵组成，即接收水听器通过连接杆与电子舱部分连接，远离电子舱的底板，水听器可以等高亦可高低错层排列。

当某种水下潜器的声学隐身要求较高，即所有装载设备需与潜器共形时，传统的长腿阵由于其结构高低不平无法在此类潜器上使用。对潜器的定位跟踪将无法实现。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种小体积接收声基阵，以达到超短基线设备定位功能，同时不影响搭载声基阵的功能，满足潜器的隐身要求。

为解决上述技术问题，本发明提供一种小体积接收声基阵，包括：

安装底板，所述安装底板上排列有母阵振元，所述母阵振元在所述安装底板上组成母阵声基阵；其中，所述安装底板上设有多个预留位置；

子阵水听器，嵌入在所述预留位置中。

可选的，所述子阵水听器中设有悬挂安装和去耦槽

可选的，所述预留位置的数量最少为3个。

可选的，所述预留位置的数量不超过所述母阵振元数量的20%。

可选的，所述预留位置呈圆周旋转对称。

可选的，所述安装底板为圆形。

在本发明中提供了一种小体积接收声基阵，包括安装底板，所述安装底板上排列有母阵振元，所述母阵振元在所述安装底板上组成母阵声基阵；其中，所述安装底板上设有多个预留位置；在每个预留位置中嵌入有子阵水听器。通过在母阵声基阵中预留位置并镶嵌子阵水听器，实现母、子共阵，工艺过程简单；可实现不占用额外空间的超短基线接收声基阵安装；满足了潜器的隐身要求，实现了超短基线定位设备在隐身要求较高的潜器上的应用；在不影响原声基阵电声性能的前提下，适当增加超短基线定位设备的子阵水听器冗余数量，可提高超短基线定位设备的使用寿命。

附图说明

图1是本发明提供的母阵声基阵的结构示意图；

图2是母阵声基阵的俯视图；

图3是本发明提供的小体积接收声基阵的结构示意图；

图4是子阵水听器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种小体积接收声基阵作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

本发明提供了一种小体积接收声基阵。请参阅图1，所述小体积接收声基阵包括安装底板1，所述安装底板1为圆形，所述安装底板1上排列有母阵振元2，所述母阵振元2在所述安装底板1上组成母阵声基阵。其中，所述安装底板1上设有多个预留位置3，俯视图如图2所示。在每个预留位置3中嵌入有子阵水听器4，如图3。其中，如图4所示，所述子阵水听器4中设有悬挂安装41和去耦槽42，加强去耦和隔振，并以此方式来减少子阵与母阵之间的相互干扰。进一步的，所述预留位置的数量最少为3个，且不超过所述母阵振元数量的20%；优选的，所述预留位置呈圆周旋转对称。

在实际使用中，母阵声基阵为了保证一定的作用距离，其声基阵孔径较大，母阵阵元的数量通常超过1000个以上，在本实施例一中，在其平面内某个直径圆周上选取8个母阵阵元的位置作为子阵水听器的预留位置，如图2所示，相对数量只有不到1%，且圆周旋转对称位置布放，对原先母阵声基阵电声性能，如指向性、阻抗、声源级等指标影响可以忽略不计，声源级降低不超过0.1db，远小于水声测量误差，进而不会影响原先的作用距离和精度。通过有效的设计，在预留位置的体积内实现符合要求的子阵水听器，通过悬挂安装和去耦槽等有效措施，直接安装在预留位置即可。优选的，子阵水听器的辐射面需与原母阵声基阵的辐射面相同形状，以实现子母阵共形。

可以在所述母阵声基阵上适当多预留几个位置，当预留位置的数量不超过所述母阵声基阵上母阵振元数量的20%时，对母阵声基阵的影响不超过0.2db。但是对于超短基线定位设备接收水听器器而言，预留位置最少使用数目为3个。如使用20个子阵水听器，可进行超过1000种以上的组合，理论上可实现超短基线接收声基阵全寿命工作。

本发明利用母阵声基阵上的空缺空间设计超短基线定位设备子阵水听器的外型，并将其嵌入预留位置，达到超短基线设备定位功能，同时不影响母阵声基阵的功能，满足潜器的隐身要求。通过试制确保子阵水听器在固定空间内达到一定接收灵敏度要求，同时又能满足大开角指向性。该方法简易、可靠和效果明显。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种小体积接收声基阵，属于声学技术领域。所述小体积接收声基阵包括安装底板，所述安装底板上排列有母阵振元，所述母阵振元在所述安装底板上组成母阵声基阵；其中，所述安装底板上设有多个预留位置；在每个预留位置中嵌入有子阵水听器。通过在母阵声基阵中预留位置并镶嵌子阵水听器，实现母、子共阵，工艺过程简单；可实现不占用额外空间的超短基线接收声基阵安装；满足了潜器的隐身要求，实现了超短基线定位设备在隐身要求较高的潜器上的应用；在不影响原声基阵电声性能的前提下，适当增加超短基线定位设备的子阵水听器冗余数量，可提高超短基线定位设备的使用寿命。

技术研发人员：刘汉文;高峰
受保护的技术使用者：海鹰企业集团有限责任公司
技术研发日：2018.10.19
技术公布日：2019.01.08