一种液面下声呐检测标靶制造技术

本发明专利技术公开了一种液面下声呐检测标靶，用于声呐设备的液面下检测，检测标靶包括靶头、支架、声影追踪机构，当检测标靶和声呐设备同时位于液面上时，支架位于由于声呐设备发出的声呐波作用于靶头而产生的声影区范围内；当检测标靶和声呐设备同时没入液面下并使得检测标靶发生形变时，支架受到声影追踪机构的作用而保持位于由于声呐设备发出的声呐波作用于靶头而产生的声影区范围内。本发明专利技术利用检测标靶在声呐设备产生的声呐波范围内形成的声影区，通过声影追踪机构减少了支架由于受到的作用力产生的变形对于测试结果的影响，使得支架能够完全置于声影区中隐藏从而避免支架的反射效应和衍射效应，极大地减少了对于主动声呐性能测试结果的影响。性能测试结果的影响。性能测试结果的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种液面下声呐检测标靶


[0001]本专利技术涉及声呐检测
，特别涉及一种液面下声呐检测标靶。

技术介绍

[0002]在主动声呐性能的测试中，需要使用声呐设备检测标靶。声呐设备检测标靶是已知几何结构、反射声呐设备发出声波的被测目标物体。为了能保证对声呐设备测试的准确性，声呐设备检测标靶需要稳定、准确地固定在水中特定位置，声呐设备检测标靶的定位和固定通常是通过靶标支架实现的。
[0003]但在主动声呐的测试的过程中，支架本身也会反射和衍射主动声呐发射的探测声波。支架的反射和衍射两种效应都会对声呐设备探测检测标靶造成不利影响。
[0004]支架的反射效应：支架反射的声呐设备声波信号和检测标靶反射的声呐设备声波信号混合在一起，会影响声呐设备对检测标靶的观察和测量。尤其是当支架结构和检测标靶距离非常接近时，声呐设备将同时检测到相距非常近的检测标靶和支架，给判别信号是来自检测标靶还是支架的任务带来极大的困难。
[0005]支架的衍射效应：衍射效应会产生背景噪声，这个噪声经过多径信道传播到声呐设备接收单元中，在声呐设备的量程内产生特定模式的干扰。由于此背景噪声频率和声呐设备工作频率相同，因此声呐设备无法通过滤波的方式将背景噪声滤除。
[0006]支架的反射效应和衍射效应影响了对声呐设备特性的评估，尤其是对图像声呐而言，影响更严重，导致高精度声呐系统的研发和验证工作面临挑战。
[0007]目前对此问题的应对方法是使用低反射材料制作支架，常用的材料是塑料和复合材料，但此类材料的机械性能较差，为了达到所需机械强度，会导致支架尺寸变大，更大的尺寸会产生更多的干扰，反而恶化了声呐设备的测试声学环境。另一种方式是在支架上包缠吸音材料，以减弱支架对声波的反射，但在靶标附近布置吸音材料会对靶标附近的声场产生影响，导致声呐设备在此区域的工作状态产生未知变化。无论是使用低反射材料制作支架，还是包缠吸音材料都只能减弱、而不能消除干扰噪声。因此，需要提供一种在主动声呐性能的测试中防止干扰测试结果的检测标靶。

技术实现思路

[0008]本专利技术目的是为了提供一种液面下声呐检测标靶，实现在主动声呐性能的测试中标靶支架不反射声呐设备回声、对检测标靶附近声场不产生影响，避免干扰测试结果的目的。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术采用下述技术方案：
[0010]一种液面下声呐检测标靶，用于声呐设备的液面下检测，检测标靶包括靶头、支架、声影追踪机构，当检测标靶和声呐设备同时位于液面上时，支架位于由于声呐设备发出的声呐波作用于靶头而产生的声影区范围内；当检测标靶和声呐设备同时没入液面下并使得检测标靶发生形变时，支架受到声影追踪机构的作用而保持位于由于声呐设备发出的声
呐波作用于靶头而产生的声影区范围内。
[0011]进一步的，声影追踪机构包括浮材，浮材布置在声影区内，当检测标靶和声呐设备同时没入液面下时，浮材向检测标靶提供与检测标靶形变方向相反的作用力以保持支架位于由于声呐设备发出的声呐波作用于靶头而产生的声影区范围内。
[0012]进一步的，浮材包裹支架表面和/或浮材布置在靶头附近以向检测标靶提供与检测标靶形变方向相反的作用力。
[0013]进一步的，靶头和支架刚性连接。
[0014]进一步的，声影追踪机构包括固定机构，固定机构设置于靶头中心的下方区域并形成于支架上，当检测标靶和声呐设备同时没入液面下时，支架与靶头之间的固定机构发生相对形变，使得支架仍保持位于由于声呐设备发出的声呐波作用于靶头而产生的声影区范围内。
[0015]更进一步的，固定机构可以是固定杆的形式。
[0016]进一步的，声影追踪机构包括平衡部件，平衡部件形成于靶头上，当检测标靶和声呐设备同时没入液面下时，支架受到平衡部件的作用而与靶头调整相对角度从而保持位于由于声呐设备发出的声呐波作用于靶头而产生的声影区范围内。
[0017]进一步的，平衡部件包括轴承，支架通过轴承与靶头具有旋转自由度地连接以调整相对角度。
[0018]进一步的，平衡部件还包括配重杆和配重块，配重杆与配重块连接并位于声影区范围内，配重杆布置在轴承位置的下方。
[0019]进一步的，配重块为在水中的净浮力是负值的重物，在水中将会下沉以用于调整靶头重心位置。
[0020]进一步的，声影追踪机构还包括阻尼器，阻尼器在平衡部件调整相对角度时产生阻尼。
[0021]进一步的，阻尼器为利用摩擦力或阻力实现的减少震动或震荡效应的装置，从而消耗检测标靶系统的能量，使震动或震荡的幅度逐渐减小，直到停止。
[0022]更进一步的，阻尼器的一端连接到支架上，另一端连接到靶头上。在靶头震荡的过程中通过拉伸和压缩阻尼，从而在阻尼中消耗检测标靶震荡的能量，直到检测标靶停止震荡，最终稳定在平衡位置。
[0023]进一步的，检测标靶还包括底座，底座设置在声呐的量程边界之外，底座大体为平面或者球面形状，支架远离靶头的一端连接于底座上，从而根据底座的形状产生不同范围的声影区。
[0024]如本文所用，声呐指的是利用声呐波在水中的传播和反射特性，通过电声转换和信息处理进行导航和测距的技术对水下目标进行探测(存在、位置、性质、运动方向等)和通讯的电子设备。其中，本专利技术中的“声呐设备”被定义为在主动声呐性能测试中用于探测并评估检测标靶的声呐，并通过对探测结果的检视，评估和校准声呐的性能。
[0025]优选的，本专利技术中的声呐设备属于主动声呐设备，可通过发射声波并接收反射回来的声波来探测目标。更优选的，本专利技术中的主动声呐发射器件和接收器件可以位于不同位置。
[0026]如本文所用，发射声场指的是声呐设备的发射声场，即声呐设备发射声波时在水
中形成的声波分布区域。优选的，根据声呐发射器件其形状和特性不同，发射声场可以呈球形、柱形等分布形式。
[0027]如本文所用，检测标靶指的是在主动声呐性能测试中模拟真实海洋环境的物体以用于测试声呐设备检测性能的标准靶。本专利技术中涉及的检测标靶，是相对支架而言不可独立移动的测试检测标靶，以便评估和校准声呐设备的性能。优选的，根据其模拟的海洋物体不同，检测标靶的尺寸、形状和排布位置等由测试需求决定。
[0028]如本文所用，支架指的是用于将检测标靶固定在测试位置的装置，从而保持检测标靶的位置和姿态稳定，以便于测试和评估声呐设备。
[0029]如本文所用，底座指的是用于固定支架的装置，本专利技术中的底座和支架共同作用实现对检测标靶的限位。优选的，根据测试水域不同，底座可以置于水底、海床、池底，也可以固定在漂浮于水面的平台上。
[0030]如本文所用，声影区指的是由于声呐波传播特性导致的某个区域内声呐波强度显著降低或几乎没有声呐波能到达的区域，通常声影区位于障碍物后面的一个区域，声呐波在这里被阻挡或显著削弱。这是因为障碍物创建了一个屏障，阻止声呐波到达障碍物后方的区域。
[0031]如本文所用，量程边界指的是声呐系统能够探测的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液面下声呐检测标靶，用于声呐设备的液面下检测，其特征在于，所述检测标靶包括靶头、支架、声影追踪机构，当所述检测标靶和声呐设备同时位于液面上时，所述支架位于由于所述声呐设备发出的声呐波作用于所述靶头而产生的声影区范围内；当所述检测标靶和声呐设备同时没入液面下并使得所述检测标靶发生形变时，所述支架受到所述声影追踪机构的作用而保持位于由于所述声呐设备发出的声呐波作用于所述靶头而产生的声影区范围内。2.根据权利要求1所述的液面下声呐检测标靶，其特征在于，所述声影追踪机构包括浮材，所述浮材布置在所述声影区内，当所述检测标靶和声呐设备同时没入液面下时，所述浮材向所述检测标靶提供与所述检测标靶形变方向相反的作用力以保持所述支架位于由于所述声呐设备发出的声呐波作用于所述靶头而产生的声影区范围内。3.根据权利要求2所述的液面下声呐检测标靶，其特征在于，所述浮材包裹所述支架表面和/或所述浮材布置在所述靶头附近以向所述检测标靶提供与所述检测标靶形变方向相反的作用力。4.根据权利要求3所述的液面下声呐检测标靶，其特征在于，所述靶头和所述支架刚性连接。5.根据权利要求1所述的液面下声呐检测标靶，其特征在于，所述声影追踪机构包括固定机构，所述固定机构设置于所述靶头中心的下方区域并形成于所述支架上，当所述检测标靶和所述声呐设备同时没入液面下时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王也，吕斌斌，胡永翔，李会颖，
申请(专利权)人：上海瀚界科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：