[發(fā)明專利]水下超聲相控陣探測(cè)系統(tǒng)及水下探測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711059062.X
• 申請(qǐng)日: 2017-11-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107918132A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京臻迪科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01S15/96
• 分類號(hào): G01S15/96
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 陳治位

1.一種水下超聲相控陣探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括；

超聲相控陣換能器，其包括多個(gè)陣元，通過(guò)控制各陣元發(fā)射信號(hào)的相位激勵(lì)順序及延時(shí)，合成方向連續(xù)變化的超聲波束，以對(duì)水中不同方位進(jìn)行掃描，并且各陣元能夠接收目標(biāo)的反射波并將反射波發(fā)送至接收端；

接收端，用以接收所述反射波，將反射波轉(zhuǎn)化為回波信號(hào)并發(fā)送至處理器；

處理器，與所述超聲相控陣換能器和接收端連接，能夠?qū)λ龀曄嗫仃嚀Q能器中各陣元發(fā)射信號(hào)進(jìn)行激勵(lì)順序和延時(shí)控制，同時(shí)，還能夠根據(jù)所述接收端提供的回波信號(hào)計(jì)算目標(biāo)位置信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下超聲相控陣探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述超聲相控陣換能器采用多個(gè)獨(dú)立的壓電晶片組成陣列，通過(guò)處理器按照激勵(lì)順序及時(shí)序控制激發(fā)各個(gè)所述壓電晶片，使各個(gè)所述壓電晶片發(fā)射的超聲波疊加形成方向連續(xù)變化的超聲波束，以對(duì)水中各方位進(jìn)行掃描。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下超聲相控陣探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述壓電晶片還能夠接收目標(biāo)反射的反射波，并將反射波輸送至接收端。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下超聲相控陣探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述超聲相控陣采用二維平面相控陣。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下超聲相控陣探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器通過(guò)有線或無(wú)線信號(hào)傳輸方式與超聲相控陣換能器連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水下超聲相控陣探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)線信號(hào)傳輸方式采用WIFI或藍(lán)牙。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下超聲相控陣探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)選自：水下動(dòng)物個(gè)體或群體、暗礁、船體、水生植物、潛水者和岸邊中的至少其中之一。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下超聲相控陣探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述水下動(dòng)物個(gè)體或群體為魚(yú)或魚(yú)群。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的水下超聲相控陣探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括顯示器，所述顯示器與處理器連接，所述顯示器能夠以圖像和/或文字信息顯示所述目標(biāo)位置信息。

10.一種水下探測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟A利用處理器控制超聲相控陣換能器中各陣元的激勵(lì)順序及延時(shí)，發(fā)射方向連續(xù)變化的超聲波束，以探測(cè)水下目標(biāo)的位置掃描；同時(shí)，各陣元能夠接收反射波并將反射波發(fā)送至接收端；

步驟B

接收端接收目標(biāo)反射的反射波，將反射波轉(zhuǎn)化為回波信號(hào)發(fā)送至處理器；處理器根據(jù)回波信號(hào)計(jì)算目標(biāo)位置信息；并將所述目標(biāo)位置信息發(fā)送至顯示器；所述顯示器以圖像和/或文字信息顯示目標(biāo)位置信息。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述水下探測(cè)方法，其特征在于，所述步驟A中，超聲相控陣的掃描過(guò)程為：

利用處理器產(chǎn)生電信號(hào)，通過(guò)處理器按照一定的激勵(lì)順序及時(shí)序輸出電信號(hào)至壓電晶片，控制激發(fā)各個(gè)所述壓電晶片，使各個(gè)所述壓電晶片發(fā)射的超聲波疊加形成方向連續(xù)變化的波陣面，以對(duì)水下各方位進(jìn)行掃描；

所述壓電晶片還能夠接收目標(biāo)的反射波，并將反射波輸送至接收端。

12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的水下探測(cè)方法，其特征在于，所述目標(biāo)選自：水下動(dòng)物個(gè)體或群體、暗礁、船體、水生植物、潛水者和岸邊中的至少其中之一。