口 120可以利用相对薄的显示器来实现，所述相对薄的显示器集成到对应的用户接口的PCB，以减少尺寸、重量、壳体的复杂性和/或制造成本。
[0063]如图2所示，在一些实施例中，速度传感器142可以安装到远低于通常的用户水平面(例如，船体210)的移动结构101的部分，并且速度传感器142适于测量相对水流速度。速度传感器142可适于具有薄的外形以减少和/或避免水阻力。例如，速度传感器142可以包括一个或多个电池和/或其他电源存储装置，并且可以包括产生电源的一个或多个水动力涡轮机。在其他实施例中，例如，速度传感器142可以实现为风速传感器，并且可以安装到桅杆/传感器安装台214以便相对无阻碍地接触地方性风。
[0064]在图2示出的实施例中，移动结构101包括大约在桅杆/传感器安装台214 (例如，靠近移动结构101的重心)相交的方向/纵向轴线102、方向/横向轴线103和方向/垂直轴104。在一个实施例中，各个轴可以定义移动结构101和/或传感器组240的坐标系。适于测量方向(例如，速度、加速度、航向或包括方向性分量的其他状态)的每个传感器可以利用装配台、致动器、和/或可用于将传感器的坐标系与系统200和/或移动结构101的任何一个元件的坐标系对准的伺服装置来实现。系统200的每个元件可以位于不同于图2所描述的位置。例如，系统200的每个装置可以包括一个或多个电池和/或其他电源存储装置，并且可以包括一个或多个太阳能电池或其他电源产生装置。在一些实施例中，一个或多个装置可由移动结构101的电源供电。如本文所指出的，系统200的每个元件可以利用天线、逻辑器件、和/或使该元件提供、接收并处理传感器信号，并且与系统200的一个或多个装置交互或通信的其他模拟和/或数字部件来实现。
[0065]图3A示出了根据本公开实施例的声纳换能器组件302(例如，类似于图2的换能器组件212)的横截面图300。在图3所示的实施例中，换能器组件302物理地耦合到换能器模块304。在一些实施例中，换能器组件302可以包括多于一个换能器模块。在各种实施例中，换能器模块304可以包括一个或多个换能器元件310、绝缘盖314、导电罐316和模块框320。另外，换能器模块304可以包括多个凹陷，例如，底部凹陷322和顶部凹陷324，凹陷可以填充材料，以使用例如灌封层326来固定电气连接/布线(图3A未示出)和/或换能器模块304的各个元件，和/或提供声匹配层328。例如，换能器模块302可以使用一个或多个夹子332和/或如本文所述的那些其他物理保持系统，物理地耦合到换能器组件302 (例如，耦合到组件顶部330)。在其他实施例中，例如，换能器模块304和/或组件顶部330可以通过模制工艺和/或其他物理保持系统，物理地耦合到组件底部336。如图3A所示，组件顶部330和组件底部336可以耦接在一起以形成换能器组件302。
[0066]例如，换能器元件310可以实现为一个或多个基本上为线性和/或圆锥形的换能器元件，并且其可由陶瓷材料、金属或合金材料、压电材料、绝缘和导电材料的组合、和/或其他单层或多层传感材料制造，所述传感材料可以通过电信号激励以产生声信号或声束，例如，从换能器元件310的发射面312发射的声信号/声束。在一些实施例中，换能器元件310还可以被配置为感测通过发射面312接收的声返回。例如，用于激励换能器元件310的和/或由接收到的声返回产生的电信号可以直接(例如，通过电焊线)和/或间接(例如，感应的和/或通过电场耦合)地耦合，并且可以由凹陷和/或绝缘盖314的其他结构、导电罐316、灌封层326和/或模块框320提供对换能器元件310的接入。
[0067]导电罐316可以实现为冲压金属罐、金属箔罐、导电陶瓷罐、mu金属罐、和/或其他金属罐，所述其他金属罐可用于屏蔽换能器元件310的外部电和/或磁噪声，并且在一些实施例中，与地平面有助于形成天线辐射方向图的方式类似，所述其他金属罐可有助于形成从发射面312发射的声束。例如，可以选择导电罐316的形状和/或材料，以例如有助于提供从换能器元件310发射的声束的均匀性，或者有助于引导来自发射面312的声束通过声匹配层328。更一般地，导电罐316可被配置为除了换能器元件310的发射面之外，基本上围绕换能器元件310的所有部分。绝缘盖314可以实现为一个或多个绝缘泡沫，或者被配置为防止换能器元件310和导电罐316之间的电短路的沉积的、生长的和/或涂覆的绝缘层。
[0068]如图3A所示，例如，模块框架320可以被配置为支撑换能器元件310、导电罐316和/或绝缘盖314，以便为换能器模块304的各个元件提供稳定的支撑结构并提供到发射面312的入口。在各种实施例中，例如，模块框架320还可以被配置为通过设置顶部凹陷324和底部凹陷322来支撑灌封层326和/或声匹配层328，所述顶部凹陷324和底部凹陷322可以填充有用于固定换能器模块304(例如，包括和换能器元件310的电气连接)的各个元件和/或用于提供声匹配层328的材料。在另外的实施例中，模块框架320可以利用凹口和/或与夹子啮合的其他结构和/或换能器组件302的其他保持组件来实现。
[0069]在一些实施例中，模块框架320可以是机械加工、铸模和/或注射模制材料，例如，如本文所述的，可制成一个或多个刚性、柔性和/或刚性和柔性组合的结构的陶瓷和/或塑料(例如，聚碳酸酯、聚氨酯和/或其他塑料)材料。在一些实施例中，模块框架320的凹陷322(例如，以及声匹配层312)可以宽于图3A所示的宽度，以使得模块框架320可以由导电材料形成(例如，类似于导电罐316)而没有与换能器元件310电短路的风险。在这些实施例中，模块框320可用于帮助屏蔽换能器元件310的外部噪声并帮助形成从发射面312发射的声束。
[0070]在图3A示出的例子中，灌封层326和声匹配层328可由相同的材料制造并且可在用于装配和固定换能器模块304的相同的灌封过程期间形成。例如，灌封层326和声匹配层328可由填充的环氧树脂形成，所述环氧树脂可以注入到凹陷322和324并且可以固化以形成灌封层326和声匹配层328。在一些实施例中，灌封层326和/或声匹配层328可以由不同的材料制成、也可以预先形成、和/或可以单独地插入并固定/密封到模块框架320中。
[0071]特别地，声匹配层328可以被配置为(例如，通过选择形状、厚度和/或材料，包括其中的每一个的变化)使换能器模块304 (和换能器组件302)可以以比传统的声纳系统宽得多的频带(例如，发射和/或接收频带)工作。例如，声匹配层可以由金属或填充有环氧树脂的金属氧化物(例如，氧化铝、不锈钢、铜、和/或其他金属和/或金属氧化物粉末、薄片、微珠、和/或其他类型的填充物)形成。在一些实施例中，声匹配层328的厚度可大致对应于用于使用换能器元件310产生声束的激励信号的(例如，激励信号的中心频率的)波长的四分之一。更一般地，声匹配层328可用于保护换能器元件310免受环境的损害，例如，在一些实施例中，声匹配层328可实现为组件底部336的一部分。在各种实施例中，可由凹陷322和/或324的形状确定灌封层326和声匹配层328的形状和/或厚度。
[0072]如图3A所示，包括组件顶部330和组件底部336的换能器组件302可被配置为物理地耦合到结构性的和/或保护性的支撑件，和/或为换能器模块304提供结构上的和/或保护性的支撑件。在一些实施例中，组件顶部330可以通过机械加工、浇铸、和/或注射模制材料(例如，可以如本文所述的形成一个或多个刚性、柔性和/或刚性和柔性结构的组合的金属、陶瓷和/或塑料(例如，聚碳酸酯、聚氨酯和/或其他塑料)材料)来实现。在各种实施例中，组件顶部330可以由一个或多个保持系统(例如，夹子332)形成，以将换能器模块304物理地耦合或固定到换能器组件302。例如，该保持系统可以包括一个或多个致动器，所述致动器被配置为基于一个或多个控制信号(例如，由控制器130提供的)相对于换能器组件302调整换能器模块304的方位。组件顶部330可以包括被配置为容纳换能器模块304和/或部分组件底部336的一个或多个凹陷338。
[0073]与组件顶部330类似，组件底部336可被配置为物理地耦合到结构上性的和/或保护性的支撑件，和/或为换能器模块304提供结构性上的和/或保护性的支撑件。另外，在某些实施例中，组件底部336可被配置为:例如，由于材料的阻尼和/或较差的声耦合，允许声束和声返回的声信号(例如，返回的声信号的其频带一般比发射的声束的频带较宽)以最小的衰减和/或信号各向异性在换能器元件310和周围介质(例如，水柱和/或水容量和下面的水底概况和/或船舶周围的环境)之间穿过。例如，在一些实施例中，组件底部336可以由聚氨酯塑料和/或对声信号基本上透明并且能够包覆到和/或围绕组件顶部330和/或换能器模块304的其他材料形成。在其他实施例中，组件底部可以预先形成并密封(例如，加热和/或通过使用胶或环氧树脂)到组件顶部330和/或换能器模块304。在其他实施例中，在组件底部336耦合/密封到组件顶部330之前，换能器模块304可以使用一个或多个保持系统物理地耦合到组件底部336。通常，组件底部330可以通过机械加工、浇铸、和/或注射模制材料(例如，可以形成一个或多个刚性、柔性和/或刚性和柔性结构的组合的金属、陶瓷和/或塑料材料)来实现。可以考虑形成换能器组件302的其他方法，例如，形成垂直对称的左舷和右舷组件(例如，大致对应于顶部组件330和底部组件336)、将换能器模块304耦合到左舷或右舷组件之一，并且随后安装/密封其他左舷或右舷组件以形成换能器组件302。
[0074]在一些实施例中，例如，换能器组件302/组件顶部330还可以包括接口结构334，以有助于将换能器组件302固定到移动结构101、艉板支架214、装配托架、其他换能器组件和/或其他结构。在各种实施例中，例如，接口结构334可以实现为模制到组件顶部330或固定到组件顶部330的装配托架和/或艉板支架。在其他实施例中，接口结构334可以利用提供换能器组件302的方位相对于移动结构10的横滚、俯仰和/或横摆的调整的一个或多个致动器(例如，装配支架/致动器216)来实现。在其他实施例中，接口结构334可以利用被配置为容纳电缆和/或如本文所述的将一个或多个换能器模块304电耦合到控制器/发送器/接收器的电导管来实现。
[0075]图3B-3C示出了根据本公开实施例的各个换能器元件300和它们的相应的声束的示意图300B和300C。图3B示出了从具有覆盖区350B的发射面312B产生扇形声束348B的线性换能器元件310B，其中，线性换能器元件310B和发射面312B可对应于换能器模块304的换能器元件310和发射面312。扇形声束348B的整体尺寸和形状大致对应于线性换能器元件310B所产生的辐射方向图，参考本领域公知的方向图的半功率(_3dB)带宽限制。例如，换能器元件310B的纵向长度340B(L1)与横向波束宽度346B(BI)的关系大致为:BI?50* λ/LI，并且换能器元件310Β的横向长度344Β与纵向波束宽度342Β(Β2)的关系大致为:Β2?50*λ/!2，其中，λ是用于激励换能器元件310Β的信号的波长。图3Β还示出了中心轴352Β以及正交轴354Β和356Β，其可以用作定义换能器元件310Β和/或覆盖区350Β的方位和/或瞄准角(例如，换能器元件310Β和/或声束348Β的俯角/发射角、和/或横滚、俯仰和/或横摆)的基准。
[0076]图3C示出了从具有覆盖区350C的发射面312C产生圆锥形声束348C的圆形换能器元件310C，其中，圆形传感器元件310C和发射面312C可对应于换能器模块304的换能器元件310和发射面312。圆锥形声束348C的整体尺寸和形状大致对应于圆形换能器元件310C所产生的辐射方向图，参考本领域公知的方向图的半功率(_3dB)带宽限制。例如，换能器元件310C的直径340C(D1)与波束宽度342C(BI)的关系大致为:B1?65* λ/LI，其中，λ是用于激励换能器元件310C的信号的波长。图3C还示出了中心轴352C，其可以作为定义换能器元件310C和/或覆盖区350C的方位和/或瞄准角/发射角(例如，换能器元件310C和/或声束348C的俯角和/或横滚和/或横摆)的基准。
[0077]在一些实施例中，线性换能器元件31B和/或圆形换能器元件31C可以实现为换能器元件组件，例如，包括电气和/或物理地耦合到一起以作为单个换能器元件的多个独立的换能器元件。例如，在一个实施例中，线性换能器元件310Β可实现为多个长方形、圆形、和/或焊接在一起并且大致按与线性换能器元件310Β的形状相对应的形状布置以产生扇形声束348Β的其他形状的元件。在另一个实施例中，圆形换能器元件310C可实现为多个圆形、矩形、和/或焊接在一起并且其整体形状大致与圆形换能器元件310C的圆形相对应以共同产生圆锥形声束348C的其他形状的元件。在该实施例中，元件之间的间隙空间可填充材料以有助于使元件彼此固定并形成换能器元件组件。在一个实施例中，间隙材料可以与用于声匹配层328的材料类似。
[0078]在各种不同的实施例中，可以选择(例如，通过调整方位和/或角度、通过选择线性换能器元件310B和/或圆形换能器310C的形状和/或尺寸、和/或通过调整激励波长)方位和/或瞄准角、纵向波束宽度342B、横向波束宽度346B、和/或波束宽度342C，例如，以突出特定方向中的细节(例如，突出窄声束和/或较小的激励波长的细节)、突出特定方向中的覆盖广度(例如，突出较宽的声束和/或较大的激励波长的覆盖广度)、和/或突出其他声纳系统特性之间的穿透距离(例如，突出窄声束和/或较大的激励波长的穿透距离)。本公开的实施例公开了:根据本地环境(例如，浅水、深海、接近稍微淹没的对象、跟踪大量的鱼群)、根据耦合的移动系统的工作状态(例如，在高速移动时，通过海峡、前视、以及快速更新深度测量值，在静止时，在船舷向下查看和/或目标搜寻，如搜寻鱼)、和/或根据其他方位、位置、和/或耦合的移动系统的操作特性，提供调整该特性的能力。
[0079]图4A-4B示出了根据本公开实施例的为移动结构101提供声纳数据和/或图像的各个进程400A和400B。在一些实施例中，图4A-4B的操作可以实现为由与图1至图3C描述的相应的电子装置、传感器和/或结构相关的一个或多个逻辑器件执行的软件指令。更一般地，图4A-4B的操作可以利用软件指令和/或电子硬件(例如，电感器、电容器、放大器、致动器、装配线、或者其他模拟和/或数字部件)的任意组合来实现。
[0080]应当理解，可以以不同于图4A-4B中的各个图所示出的实施例的顺序或者排列执行进程400A和400B的任何步骤、子步骤、子进程或进程。例如，在其他实施例中，可以省略各个进程中的一个或多个块，并且一个进程的块可以包括在另另一个进程中。另外，在移动到相应进程的下述部分之前，块输入、块输出、各种传感器信号、传感器信息、校准参数、和/或其他操作参数可以存储到一个或多个存储器(例如，系统100和/或200的存储器)。虽然参考系统100和200以及图3A-12描述了进程400A和400B，但是，可以通过不同于系统100和200并且包括对电子装置、传感器、组件、移动结构、和/或移动结构属性的不同选择的其他系统来执行进程400A和400B。
[0081]进程400A表示根据本公开实施例的为使用系统100和/或200的移动结构提供声纳数据和/或图像的方法。在进程400A的开始，例如，可以通过提前执行类似于进程400A的进程来生成各种系统参数，或者可以将各种系统参数初始化为O和/或对应于从如本文所述的进程400A的过去的操作获得的典型的、存储的和/或学习的值的一个或多个值。
[0082]在块402，逻辑器件接收测量的对应于换能器模块的换能器方位。例如，系统200的控制器130可被配置为:从与声纳系统110的换能器组件212、艉板支架214、和/或装配支架/致动器216集成的方位传感器(例如，类似于方位传感器140)接收绝对和/或相对方位(例如，横滚、俯仰和/或横摆)。在一些实施例中，例如，测量的换能器方位可以对应于换能器组件212中的单个换能器模块，或者可以对应于换能器组件212、装配支架/致动器216、和/或艉板支架214的方位。在各种实施例中，可以从由方位传感器、致动器、步进电机、和/或耦合到移动结构200的其他装置进行的绝对和/或相对方位测量中得出测量的换能器方位。
[0083]在块404，逻辑器件基于测量的换能器方位和期望的换能器方位，确定换能器方位调整。例如，控制器130可被配置为:基于从块402接收的测量的换能器方位