[发明专利]一种水声传感器声学参数近场测量方法

权利要求书

1.一种水声传感器声学参数近场测量方法，其特征在于：采用由多个小型传感器组成的球形近场测量基阵作为接收器，对放置在球心处的大尺寸被测声学传感器在垂直于球形基阵赤道面的方向上的发射声学参数进行测量；计算加权系数；通过采用复数加权系数对球形近场测量基阵的接收信号进行加权数据处理，得到的结果就等同于被测传感器在远场平面波声场中得到的数据。

2.根据权利要求1所述的水声传感器声学参数近场测量方法，其特征在于：所述球形近场测量基阵的小型传感器基元呈中心轴对称分布，中心轴垂直于赤道面，所有基元都处在由角度间隔均匀的经线和纬线相交点上，能够根据纬度间隔对球形基阵的基元分布进行纬带分割，将每一个纬度间隔内的基元分别分割在各自纬带内，同一个纬带内的基元作为单独一路发射或者接收，并采用同一个复数加权系数进行处理。

3.根据权利要求1所述的水声传感器声学参数近场测量方法，其特征在于：计算加权系数：首先确定球形基阵的纬带数n，即球形基阵共有n路；以球形基阵作为发射，设定各路复数加权系数为a₁…a_n，采用复数加权系数对球形基阵的发射信号进行处理，那么在球形基阵球心处得到平面波声场区域；再确定平面波声场区域中离散采样点空间几何位置和个数m，结合点源辐射声场规律，计算出各条纬带上的所有基元在各采样点产生的声波p_nm；平面波声场中的各采样点的声压为p₁…p_m，根据矩阵方程∑a_np_nm=p_m计算出系数a₁…a_n。

4.根据权利要求1所述的水声传感器声学参数近场测量方法，其特征在于：测量过程：采用比较法测量；将被测水声传感器放置在球形基阵的球心处，并将所需要测量的方向沿着中心轴方向放置，即垂直于球形基阵的赤道面，以球形基阵作为接收器采集被测传感器的发射信号，然后取出被测传感器，将参数已知的标准传感器按照同样的方式放置好后采用球形基阵采集标准传感器的发射信号。

5.根据权利要求1所述的水声传感器声学参数近场测量方法，其特征在于：数据处理：采用复数加权系数a₁…a_n分别处理球形基阵各路小型传感器接收到的被测和标准传感器的发射信号，得到球形基阵对被测和标准传感器的总接收数据，进行比较之后就能够得到被测水声传感器在沿着中心轴方向上的发射参数。

6.根据权利要求1所述的水声传感器声学参数近场测量方法，其特征在于：球形基阵计算加权系数时设定的平面波方向垂直于球形基阵的赤道面，最终经过数据处理得到的参数为被测传感器垂直于球形基阵赤道面的方向上的参数。