[實用新型]一種三維定位聲納

無效

• 申請號: 200820181462.8
• 申請日: 2008-12-26
• 公開（公告）號: CN201417310Y
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 黃勇;劉紀元;葉青
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: G01S7/52
• 分類號: G01S7/52;G01S7/521
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司
• 代理人: 王 勇

技術領域

本實用新型涉及海洋探測技術領域，特別涉及一種三維定位聲納。

背景技術

聲納是海洋探測中最重要的一種設備，而安裝有聲納的長拖曳線列陣則是遠距離目標探測的重要設備。在圖1中描述了長拖曳線列陣的工作原理，其中的拖船通過光纜拖動長拖曳線列陣，并將長拖曳線列陣所接收到的信號經由光纜傳遞到拖船以實現進一步的處理。在長拖曳線列陣信號的具體處理過程中，拖曳線列陣陣元位置估計是其中的關鍵問題。

為了保證聲納的探測性能，需要對長拖曳線列陣中的聲納陣元的位置進行標定。現有技術中的相應標定設備按照工作原理可分為兩種，一種是基于短基線的設備，一種是基于超短基線的設備。其中，基于短基線的設備一般是指在拖船上安裝3個以上的定位聲納，利用這些定位聲納發送脈沖直達波，但是與聲納的安裝和布設相關的設備較為復雜且費用較高。而且由于拖船本身會隨著海流而起伏，需要實時測量拖船的姿態，因此還需要安裝有高精度的姿態測量裝置，此類裝置一般都需要上百萬左右的費用。總之，基于短基線的相關設備具有定位費用高的缺陷。而基于超短基線的設備也是在拖船上安裝定位聲納，這些定位聲納間的距離很短，如10厘米左右，因此要求將聲納的姿態測量得非常準確，這也就要求了在相關的設備中需配置昂貴的姿態測量系統。例如，法國iXSEA的超短基線測量系統由于配置了昂貴的姿態測量系統，因此總體成本很高約達150萬元人民幣左右。

綜合上述說明，現有技術上用于實現基于主動聲源的拖曳陣陣元位置估計方法的相關設備都具有價格昂貴的缺陷，不利于推廣使用。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有設備價格過于昂貴的缺陷，從而提供一種價格低廉、實用性高的三維定位聲納。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種三維定位聲納，包括拖體、聲納以及拖體支撐架；其中，

所述的拖體包括兩個同向并行放置的拖體，兩個所述拖體間通過所述拖體支撐架連接；在所述拖體支撐架的中間位置有一個用于安裝聲納的長桿；在兩個所述拖體的尾部分別安裝有第一聲納、第二聲納，在所述長桿的頂端安裝有第三聲納；所述第一聲納、第二聲納以及第三聲納在同一垂直面內，且所述第三聲納與所述第一聲納、第二聲納間具有相等的距離。

上述技術方案中，還包括迫沉翼，所述迫沉翼成非對稱翼形結構，安裝在所述拖體支撐架上。

上述技術方案中，在所述拖體的前端還安裝有用于通訊的第四聲納和第五聲納。

上述技術方案中，在所述拖體上安裝有用于連接所述拖體支撐架的拖體吊板5。

上述技術方案中，安裝在所述拖體尾部的聲納成半球形。

上述技術方案中，所述長桿呈“L”型，所述長桿與所述拖體平行且頂端向后。

本實用新型的優點在于：

1、本實用新型的三維定位聲納采用雙體結構的拖體以承載拖曳陣定位聲納，并在雙體間通過支架承載一個聲納，從而構成了三維的立體聲納，使得本實用新型能夠用于拖曳陣的三維定位。

2、本實用新型的三維定位聲納通過安裝迫沉翼的方式，使拖體可以有較大的入水深度，減小了拖曳母船對通訊聲納的干擾。

3、本實用新型的三維定位聲納將位于拖體尾部的聲納設計成半球形，使得拖體和聲納陣形成光滑的流線，減少了聲納的流噪聲，特別是后向發射聲納的流噪聲被降低致最低，確保了聲納的工作特性。

附圖說明

圖1為長拖曳線列陣的工作原理示意圖；

圖2為本實用新型的三維定位聲納在一個實施例中的結構圖。

圖面說明

1??拖體??????????2??第四聲納????3??迫沉翼

4??拖體支撐架????5??拖體吊板????6??第一聲納

7??第二聲納????8??第三聲納????9??第五聲納

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的說明。

在對本實用新型的三維定位聲納進行說明前，首先對一種利用本實用新型的三維定位聲納進行拖曳陣陣元位置估計的方法加以說明，以利于對三維定位聲納的應用背景的了解。在該方法中，將三組滿足正交條件的編碼脈沖串分別通過位于倒T形陣上三個端點的發射換能器發出，然后由安裝在長拖曳線列陣上的接收機獲得脈沖直達波，最后利用倒T形陣和正交編碼信號的時空正交性，對直達波信號進行高精度時延估計，從而獲得對長拖曳線列陣的三維陣形的精確校準。