一种适用于大深度开阔湖面的水声测量装置的制作方法

本发明具体涉及一种能够在大深度开阔湖面实现锚定并能够抵抗湖面风流的水声测量装置，属于振动噪声控制测量技术领域。

背景技术：

在水下航行器高速运行时，水动力噪声是重要的辐射噪声源。采用上浮试验方法，能有效的进行分离机械噪声和推进器噪声的影响，此方法也是最为有效的水动力噪声试验方法。上浮试验一般在大深度开阔湖面进行，传统的测试方法是直接将自容式水听器和浮球捆绑，丢于湖面便可独立供电进行采集工作；或者是在驳船上架设水声测量装置。如果直接将自容式水听器丢于湖面，水听器很容易随着湖面风流飘走，而由于湖面开阔，湖水深度很大，且水底状况不明确，采用岸边锚定和湖底锚定的方式固定非常困难。在驳船上架设水声测量装置，由于安全性的原因，驳船不能靠的太近，水声测量精确性难移保证。因此，设计一套安全可靠的适用于大深度开阔湖面的水声测量系统，尤为重要。

技术实现要素：

针对目前水声测量装置存在的不足，本发明提供一种适用于大深度开阔湖面的水声测量装置，该水声测量装置既能实现自容式水听器在大深度开阔湖面的锚定又能有效的减小湖面风流和水下洋流对其影响，而且该水声测量装置具有结构简单、易于实现、可靠性高、安装方便、环境适应性强的特点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种适用于大深度开阔湖面的水声测量装置，所述水声测量装置包括无人机、浮箱、刚性绳ⅰ、刚性绳ⅱ、弹力绳和自容式水听器；

无人机上安装有gps定位系统，无人机与浮箱箱底的内表面通过刚性绳ⅰ连接；刚性绳ⅱ一端与弹力绳连接，另一端与浮箱箱底的外表面连接；弹力绳的另一端与自容式水听器连接。

进一步地，在自容式水听器侧面安装有稳定翼，避免水流作用力对水听器的影响。所述水听器，可以为单个水听器，也可以是由多个水听器组成的水听器阵，根据实际需要选择。

测量工作开始前，自容式水听器入水，无人机停靠在浮箱箱底上，浮箱随水流运动；测量工作开始时，远程操控无人机起飞，拉动浮箱脱离水面，通过gps定位系统将无人机遥控至指定水域，待系统稳定后，开始测试工作。

有益效果：

(1)本发明所述测量装置中，浮箱起到承载无人机的作用，并且在无人机故障掉落时，起到保护作用；当无人机失控或水流较大时，弹力绳起到减振作用，以免外部机械力对测试精度产生过大影响。

(2)本发明所述测量装置通过无人机上的gps定位系统达到指定水域，起到了锚定作用；在测试过程中，利用无人机将浮箱脱离水面，减小了水流作用力的影响；自容式水听器侧面上安装稳定翼，可进一步降低水流作用力的影响，起到了抗风流的作用。

(3)本发明所述测量装置具有结构简单、易于实现、可靠性高、安装方便、环境适应性强的特点。

附图说明

图1为本发明所述水声测量装置的结构示意图。

其中，1-无人机，2-浮箱，3-刚性绳ⅰ，4-弹力绳，5-自容式水听器，6-刚性绳ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述。

实施例1

一种适用于大深度开阔湖面的水声测量装置，所述水声测量装置包括无人机1、浮箱2、刚性绳ⅰ3、刚性绳ⅱ6、弹力绳4和自容式水听器5；

无人机1上安装有精准的gps定位系统，通过gps定位系统使水声测量装置到达指定水域，起到了锚定作用；

浮箱2为一轻质浮体，本身无动力，起到承载无人机作用，并且在无人机故障掉落时，起到保护作用；浮箱2箱底的外表面以及内表面上分别加工有卡勾，用于固定刚性绳ⅰ3和刚性绳ⅱ6；

刚性绳ⅰ3和刚性绳ⅱ6是刚度较大的长绳，在无人机1及自容式水听器5拉拽作用下变形较小，起到承载作用；还可以在刚性绳ⅱ6上做标识，用于判断自容式水听器5的深度；

弹力绳4为一弹性短绳，当无人机失控或水流较大时，起到减振作用，以免外部机械力对测试系统精度产生过大影响；

自容式水听器5用于监测水声，在其侧面上安装稳定翼，防止水流作用力对其测试的影响；

无人机1与浮箱2箱底的内表面通过刚性绳ⅰ3连接；刚性绳ⅱ6一端与弹力绳4连接，另一端与浮箱2箱底的外表面连接；弹力绳4的另一端与自容式水听器5连接。

所述水声测量装置使用的具体步骤如下：

(a)将刚性绳ⅱ6与弹力绳4串联；

(b)在自容式水听器5的侧面安装稳定翼；

(c)根据无人机1大小和自容式水听器5的负浮力设计浮箱2，要求浮箱2的浮力能托起无人机1和自容式水听器5，同时浮箱2和自容式水听器5的总重量不超过无人机1最大载荷，此外浮箱2容积足够容纳无人机1稳定停靠；在浮箱2箱底的外表面和内表面上分别加工卡勾；

(d)在驳船上，通过刚性绳ⅱ6和弹力绳4将浮箱2与自容式水听器5连接，刚性绳ⅱ6端与浮箱2连接，弹力绳4端与自容式水听器5连接，并将自容式水听器5入水；

(e)通过驳船靠近浮箱2，将浮箱2和无人机1通过刚性绳ⅰ3连接，无人机停靠在浮箱2上；

(d)测试开始前，驳船驶离，在驳船上遥控无人机1起飞，浮箱2脱离水面，通过gps定位将无人机1遥控至指定水域，通过刚性绳ⅱ6上的标识判断自容式水听器5深度，待系统稳定后，开始测试工作。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明具体涉及一种适用于大深度开阔湖面的水声测量装置，属于振动噪声控制测量技术领域。该测量装置通过无人机上的GPS定位系统达到指定水域，起到了锚定作用；在测试过程中，利用无人机将浮箱脱离水面，并在自容式水听器侧面上安装稳定翼，降低了湖面风流和水下洋流的影响。本发明所述测量装置既能实现自容式水听器在大深度开阔湖面的锚定又能有效的减小湖面风流和水下洋流的影响，而且该测量装置具有结构简单、易于实现、可靠性高、安装方便、环境适应性强的特点。

技术研发人员：张翰钦;李佩;华如南;孙国仓;郑国垠
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团公司第七一九研究所
技术研发日：2018.10.30
技术公布日：2019.02.22