一种大孔径水声柔性阵阵形自校准装置及方法

摘要

本发明公开了一种大孔径水声柔性阵阵形自校准装置及方法，在基于TDOA的柔性阵水声被动定位系统中，利用柔性阵复合式水声换能器的发射换能器部分发射阵形校准信号，柔性阵的各个水听器接收阵形校准信号，通过测量阵形校准信号到达各个水听器的时间延迟解算各个水听器的坐标，从而完成柔性阵阵形的自校准。

主权项

一种大孔径水声柔性阵阵形自校准装置，其特征在于包括：三只复合式收发水声换能器，所述复合式收发水声换能器由固定在一起的一发射换能器和一水听器构成，发射换能器位于水听器上方10cm，且对称轴重合，两者的电缆封装于同一条多芯电缆中；三只复合式收发水声换能器的水听器部分用作水声柔性阵的三个基元，其发射换能器部分发射阵形自校准信号，对三只复合式收发水声换能器分别命名为：T/R₁：其发射换能器部分命名为T₁，水听器部分命名为R₁、T/R₂：其发射换能器部分命名为T₂，水听器部分命名为R₂、T/R₅：其发射换能器部分命名为T₅，水听器部分命名为R₅；三只水听器，用作水声柔性阵的另外三个基元，与三只复合式收发水声换能器共同组成柔性阵的六个基元，对三只水听器分别命名为R₀，R₃和R₄；一台三通道的功率放大器，用来为复合式收发水声换能器的发射换能器部分提供校准用的电信号，其三个信号输入端命名为Pin₁、Pin₂、Pin₃，三个功率输出端命名为Pout₁、Pout₂、Pout₃，三个输出控制端命名为Oen₁、Oen₂、Oen₃，每个输出控制端可设置为输出或禁止状态；一套计算机处理系统，由一组三输出通道的PCI接口数字‑模拟转换装置、一组九输入通道的PCI接口模拟‑数字转换装置、一台计算机以及一套校准软件组成，计算机控制数字‑模拟转换装置输出阵形自校准信号，并通过处理模拟‑数字转换装置采集的九个通道的信号，解算水声柔性阵六个基元的坐标；三输出通道的PCI接口数字‑模拟转换装置的三个输出端分别命名为Eout₁、Eout₂、Eout₃；九输入通道的PCI接口模拟‑数字转换装置的九个输入端分别命名为Rin_n，n＝1,2,3…,9；所述Eout₁与Pin₁相连接，Eout₂与Pin₂相连接、Eout₃与Pin₃相连接，Pout₁与T₁相连接，Pout₂与T₂相连接，Pout₃与T₅相连接；所述Rin₁与R₀相连接，Rin₂与R₁相连接，Rin₃与R₂相连接，Rin₄与R₃相连接，Rin₅与R₄相连接，Rin₆与R₅相连接，Rin₇与Eout₁相连接，Rin₈与Eout₂相连接，Rin₉与Eout₃相连接。