中文引用格式: 孟燕雨,罗明. 速度型水声传感器的频率响应特性[J]. 电子技术应用,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
探索海洋对于认识海洋与发展海洋至关重要。无论是海洋开发和利用,还是军事安全与对抗,都以水下信息化为基础,并且对水下信息的高精度感知、远距离传输以及快速性和多样性的要求越来越高[1-3]。迄今所熟知的各种能量,如声、光、电磁等形式中,声波在海洋中有最佳的远距离传播性能。因而,水声就成为海洋中信息传播的主要载体[4-5]。声纳技术基于声波在水中的传播与反射性能,通过声电信息转换和处理实现导航与测距的技术,也用于对水下物体(存在性质、运动、位置)的检测,是人们探索海洋的重要手段[6-9]。
水声传感器是声纳装置的重要组成部分。声波兼有标量场和矢量场,它们都含有目标和环境的信息。按照检测的声学物理量的不同,水声传感器可以分为标量和矢量两种类型[10]。传统的标量水声传感器仅获取声场的标量信息,即声压信息。目前,标量水声传感器生产技术成熟、工程应用较多,但是不能进行目标方向识别。矢量水声传感器用来测量水下声场矢量(声压梯度、质点振速、加速度、位移或声强等),弥补了传统标量水声传感器不能完整获得声场信息的不足,可以实现对水中声压和介质振速的精确测量从而确定目标方位等[11-14]。矢量水声传感器可分为三大类:水声加速度类传感器、水声速度类传感器和水声位移类传感器。目前,我国主流采用的水声探测技术是加速度类与速度类两种技术合成方法,水声探测距离为10~30 km,而欧美则采用加速度类、速度类、位移类三种技术分离的方法,水声探测距离为100~300 km。本文研究速度型水声传感器的频率响应特征,从而提高水声传感器的灵敏度以及低频特性[15-16]。
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作者信息:
孟燕雨1,罗明2
(1.中国电子信息产业集团有限公司第六研究所,北京 100083;
2.天海融合防务装备技术股份有限公司,上海 201612)