Die akustische Vektorwandlertechnologie hat von der Unterwasserakustikindustrie viel Aufmerksamkeit erregt

DasUnterwasservektorwandlerbesteht aus einem herkömmlichen nicht-richteten Schalldrucksensor und einem dipolgesteuerten Punktschwingungsgeschwindigkeitssensor. Es kann gleichzeitig den Schalldruck an einem Punkt im Schallfeld und mehrere orthogonale Komponenten der Partikelvibrationsgeschwindigkeit messen. Die Amplituden- und Phaseninformationen lieferten neue Ideen für die Lösung einiger akustischer Probleme im Unterwasser. Aufgrund seines tatsächlichen und potenziellen technischen Anwendungswerts hat die damit verbundene akustische Vektorsensortechnologie in den letzten zehn Jahren von der Unterwasserakustikgemeinschaft viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Dieser Artikel versucht, die Entwicklungsgeschichte, den Status quo und einige Forschungsfortschritte der akustischen Vektorsensortechnologie in der physischen Grundlage, des Designs und der Produktion von Ultraschallsensor sowie zu verwandten technischen Anwendungen in den letzten fünfzig Jahren zusammenzufassen.

Als neue Art von Unterwasser akustischer Messgeräte, dieAkustischer VektorwandlerKann nicht nur die häufigste skalare physikalische Menge im schallfeld-gesunden Druck messen, sondern auch direkt und synchron den Schwingungsgeschwindigkeitsvektor für flüssige mittlere Partikel im Schallfeld im kartesischen Koordinatensystem messen. Die folgende x ,,,: axiale Projektionskomponente, die im Allgemeinen in Form von Dreikomponenten und Zweikomponenten verwendet wird. In der Struktur besteht es aus einem herkömmlichen nicht-richteten Schalldrucksensor und einem dipolgesteuerten Partikelgeschwindigkeitswandler. Der Partikelgeschwindigkeitswandler ist die Kernkomponente, und seine Empfindlichkeit und Arbeitsstabilität beschränken den Schallvektor. Design, Produktion, Verarbeitung, Montage, Kalibrierung und Verwendung von Sensoren und vielen anderen Links.

Obwohl sich dieses Papier auf diese Art von Sensor als Schallkopf des akustischen Vektors bezieht, hat es im In- und Ausland unterschiedliche Namen. Zum Beispiel bezieht sich Russland auf den Partikelvibrationsgeschwindigkeitswandler als Vectorer-Zeiger und den akustischen Vektorsensor, der als Verbundempfänger bezeichnet wird (ConlBinederCeiver); In den Vereinigten Staaten wird der Schallvektor-Wandler auch als Schalldruck-Geschwindigkeitssensor (President-Veloity-Sensorp) bezeichnet und einige werden als Schallintensitätssonde bezeichnet. Die wichtigsten Anwendungsbereiche der akustischen Vektorsensor -Technologie können unter Wasser -Akustik -Warnsonar, Schleppleitungsarray -Sonar, Flank -Array -Konforme -Array -Sonar, Minen -Sound -Fuze, Torpedo -Erkennung Sonar, multistatisches Sonar, Navigationspositionierung und Verteilung des Sensor -Netzwerks der Navigation usw. abdecken In Aeroacustics kann der akustische Vektorwandler zur Erkennung von Hubschraubern und Stealth -Flugzeugen, die Identifizierung von Geräuschquellen und die Schallintensität, Schallleistungsmessung usw. verwendet werden Unterwasserklang.

　　Die akustische Vektor -Wandlertechnologie ist eine der Forschungsergebnisse, die viel Aufmerksamkeit von der auf sich gezogen habenUnterwasserakustikmessungIndustrie in den letzten zehn Jahren. Aus den klassischen Papieren, die von amerikanischen Gelehrten Mitte der 1950er Jahre zur Verwendung von Trägheitssensoren zur direkten Messung der Schwingungsgeschwindigkeit von Partikeln in Wasser, bis zur erfolgreichen Entwicklung von akustischen Vektorsensoren durch Wissenschaftler in der ehemaligen Sowjetunion in den 1970er und 1980er Jahren veröffentlicht wurden . (Composite -Hydrophon) Die Forschung zu marinen Umweltgeräuschen wurde durchgeführt, und erst in den 1990er Jahren entstand der Forschungsboom der akustischen Vektorsensor -Technologie allmählich.

1991 veröffentlichten russische Gelehrte die Welt’s Erste Monographie zur akustischen Vektorsensor-Technologie \"Akustikvektor-Phasenmethode, die die Prinzipien und Anwendungen der akustischen Vektorsensortechnologie umfassend erörterte 90, veröffentlichte drei Artikel über akustische Vektorsensor -Forschung von Wissenschaftlern aus den USA und Russland. Diese Situation ist noch nie zuvor stattgefunden. Die potenziellen militärischen Anwendungsaussichten dieser Technologie haben 1995 die US -amerikanische Research Agency (ONR) veranlasst, gesponsert, Die Acoustic Society of America hat ein Symposium für den akustischen Vektorwandler und veröffentlichte eine Sammlung von Aufsätzen mit dem Titel \"Akustische Partikelvibrationsgeschwindigkeitssensoren: Design, Leistung und Anwendung\", die im Grunde die aktuellen amerikanischen Schulen widerspiegelt’Arbeiten in diesem Bereich. Forschungstrends, aber bisher ist es immer noch eines der wertvollsten Referenzmaterialien in diesem Bereich und hat die Forschung in diesem Bereich auch stark gefördert. 1997 veröffentlichte ein russischer Gelehrter den Monographie \"Composite Underwater Acoustic Receiver\" S1. Ein System, das speziell das Design, die Produktion und die Kalibrierung des akustischen Vektorwandlers diskutiert.

　　 Im Jahr 2001 veranstaltete das US Naval Underwater Warfare Center (NUWC) ein Seminar über den akustischen Wandler für den Richtungsschwerpunkt und lud russische Gelehrte ein, zum ersten Mal teilzunehmen. Im Jahr 2002 etablierte Ozeane von IEEE ein spezielles Netzwerk von \"Schallpartikelvibrationsgeschwindigkeitssensoren\", das das Design, die Produktion und das Experiment mit Niederfrequenz und Hochfrequenz abdecktSchallvektorwandlerund die Leistung von Gelenkinformationen über Schalldruck und Schallpartikelvibrationsgeschwindigkeit in der passenden Feldverarbeitung usw. Alle spiegeln die neueste Forschungssituation wider. Die 2003 veröffentlichte \"Ocean Vector Acoustics \" entwickelte die Forschung zu den Merkmalen des Schalldrucks -Skalarfeldes des marinen Umweltrauschens und schlug einen vollständigen Satz von Methoden vor . Obwohl die Designideen des modernen akustischen Vektorwandlers, der auf Trägheitssensoren und Prototypen von Produktionsproben basiert, zuerst in den Vereinigten Staaten auftraten, unter der aktiven Initiative und Förderung von Rzhevikn und Zakharov, muss Russland Fortschritte bei der Grundlagenforschung und Anwendungsforschung der akustischen Forschung machen Vektorsensortechnologie. Es ist weiter und wurde im 20. Jahrhundert als eine der zehn wichtigsten akustischen Technologien in Russland eingestuft.

　　 Verwandte Hausarbeiten können in den frühen neunziger Jahren auf Forschungsarbeiten zur Schalldruckgradientenhydrophon und der Doppelhydrophon -Schallintensitätsmessung zurückgeführt werden. Die eingehenderen Forschung begann jedoch nach 1998. Das Songhua Lake-Experiment im Jahr 1998 und die Dalian Sea-Studie im Jahr 2000 waren die ersten beiden Feldexperimente zur akustischen Vektorwandler-Technologie in China, gefolgt vom Reservoirexperiment im Jahr 2002 und dem Ostchinesischen Meer 2003. Der Autor hat die Ehre, an diesen Experimenten und verwandten Forschungsarbeiten teilzunehmen.