[實用新型]一種組合式光纖矢量水聽器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721878821.0
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN207649759U
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張?zhí)?/a>;郭運動;陳超育;徐棟;石滔;劉忠;吳杰;鄧衡軍
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙深之瞳信息科技有限公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 長沙新裕知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43210
• 代理人: 周躍仁

本實用新型公開了一種組合式光纖矢量水聽器，包括二維同振式光纖矢量水聽器，一維壓差式光纖矢量水聽器及固定支撐架；一維壓差式光纖矢量水聽器由兩個低加速度靈敏度光纖水聽器構(gòu)成。以二維同振式光纖矢量水聽器的兩個方向分別作為組合式光纖矢量水聽器的x軸和y軸，可獲取目標x、y方向的矢量信息。以一維壓差式光纖矢量水聽器為z軸，并以z軸作為拖曳方向，低加速度靈敏度光纖水聽器可直接獲取目標的聲壓信息，同時通過兩者聲壓求聲壓梯度又可獲得目標z方向的矢量信息。本實用新型能實現(xiàn)對目標聲場信息的完全探測，具有高的空間信噪比增益，避免了船艦變速等因素對拖曳陣軸向矢量信息探測的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種組合式光纖矢量水聽器，具體地說，涉及一種用于拖曳陣列的組合式光纖矢量水聽器。

背景技術(shù)

在水聲探測中，拖曳線列陣聲納是當前最為有效的機動探測手段，其探測端遠離艦船等拖曳平臺，能夠顯著減小平臺的噪聲，提高信噪比，且拖曳陣聲納較舷側(cè)陣的優(yōu)勢在于其不受艦船尺寸的限制，能做到較大的規(guī)模，可以利用在海洋中傳播損失小但卻是水面和水下目標輻射噪聲中重要成分的低頻信號進行檢測。又有研究表明，矢量水聽器成陣具有獨特的抗混響能力，較高的空間濾波能力和陣列增益，可解決左右舷模糊問題，能有效地提高方位探測能力，極大地提高陣列的指向性和信噪比。但目前光纖矢量水聽器成陣技術(shù)的研究較多集中在岸基陣上。而對于拖曳陣應用，纜的抖動和船艦變速等因素對光纖矢量水聽器提出了降低拖曳陣軸向加速度靈敏度等特殊要求。因此，開展可用于拖曳陣的光纖矢量水聽器研究具有重要的意義。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于，提供一種組合式光纖矢量水聽器，旨在解決纜的抖動和船艦變速等因素對拖曳陣軸向矢量信息探測的影響。

所述組合式光纖矢量水聽器包括二維同振式光纖矢量水聽器，一維壓差式光纖矢量水聽器及固定支撐架，其中一維壓差式光纖矢量水聽器由兩個低加速度靈敏度光纖水聽器構(gòu)成。以二維同振式光纖矢量水聽器的兩個方向分別作為組合式光纖矢量水聽器的x軸和y軸，可獲取目標x、y方向的矢量信息。以一維壓差式光纖矢量水聽器為z軸，并以z軸作為拖曳方向，兩個低加速度靈敏度光纖水聽器可直接獲取目標的聲壓信息，同時通過兩者聲壓求聲壓梯度又可獲得目標z方向的矢量信息。所述組合式光纖矢量水聽器可實現(xiàn)對目標聲場信息的完全探測。

其技術(shù)方案具體如下：

一種組合式光纖矢量水聽器，包括二維同振式光纖矢量水聽器5、一維壓差式光纖矢量水聽器和固定支撐架，所述二維同振式光纖矢量水聽器5包括：質(zhì)量塊13、剛性球殼12、四個彈性圓筒11、四個剛性支撐件10、四個尖端機米螺絲9、光纖干涉儀21；

質(zhì)量塊13與四個彈性圓筒11構(gòu)成兩組推挽結(jié)構(gòu)，受聲壓影響，質(zhì)量塊13由于慣性作用對同一軸的兩個彈性圓筒11分別進行拉伸和壓縮，使彈性圓筒11及纏繞在殼上的光纖產(chǎn)生形變，即構(gòu)成測量質(zhì)點振動加速度的傳感裝置。

剛性支撐件10使之彈性圓筒11軸向截面受力均勻。

四個尖端機米螺絲9將剛性支撐件10固定在剛性球殼12上，使彈性圓筒11的方位保持精準固定。

剛性球殼12用于保護探頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)保護并感受聲波，剛性球殼12上開七個小孔，一個作為光纖接口，四個用來安裝尖端機米螺絲9，兩個用來安裝固定螺釘7。

整個矢量球，即包括球殼和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其平均密度約等于水的密度。

所述一維壓差式光纖矢量水聽器由兩個低加速度靈敏度光纖水聽器6構(gòu)成，即采用雙干涉儀結(jié)構(gòu)，兩個光纖干涉儀分別傳感兩個點的聲壓信號，將兩個光纖干涉儀解調(diào)的結(jié)果相減即為聲壓差，相加取平均即為矢量水聽器中心點的聲壓。其中每個低加速度靈敏度光纖水聽器6都包括內(nèi)彈性圓筒15、外彈性圓筒16，光纖干涉儀21。