[实用新型]一种基于光纤水听器阵列的噪声测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于水下噪声测量领域，涉及一种水下航行体的辐射噪声测量装置，特别是一种可以对水下航行体辐射噪声源的分布情况进行近场全息、实航动态测量装置及测量方法。

背景技术

水下航行体的辐射噪声对其性能及使命任务的完成具有重大影响，为实现减震降噪，设计和制造厂商进行大量的研究工作，并采取了许多技术措施，但对其效果的评价及主要噪声源的定位研究仍缺乏全面有效的手段。

目前一般对水下航行体辐射噪声测量方法主要有三类，第一类是采用基于远场测量的方法，该方法用标准水听器在距离被测目标足够远的位置(满足水声场的远场条件)，测量水下航行体的的总噪声级，这种方法将一个数十米甚至上百米长的水下航行体视为一个点声源，虽然可以评价其总辐射噪声级，但无法区分其辐射噪声的部位和噪声源分布情况；第二类是采取近场扫描方法，用一个水听器线列阵沿水下航行体表面一定距离进行扫描测量，可以获得噪声源在被测目标体上的分布情况，但该方法必须在航行体处于系泊状态才能进行，因此其测量结果无法准确反映水下航行体在真实航行状态下以及各种航速情况下的噪声源分布；第三类采用在水下航行体表面加装多个振动传感器，通过测量航行体壳体的机械振动情况，从而间接推测其辐射噪声情况，该方法可以进行实航动态测量，但机械振动和辐射噪声之间的关系受多种因素的影响，其间接推算的测量结果的准确性和可信性尚不能满足要求。目前尚无一种可以实现近场、全息、实航动态、直接测量的噪声测量方法。

发明内容

本实用新型的目的是：针对现有辐射噪声测量技术的不足，以及水下航行体减震降噪研究和装备性能评价的迫切需求，提出一种水下航行体的辐射噪声测量装置，本实用新型能够在实航状态下对水下航行体进行动态全息的辐射噪声测量，为水下航行体等目标的主要噪声 源的定位研究以及减震降噪效果的评价提供全面有效的手段。

本实用新型为实现上述目的而采用的技术方案是：

一种基于光纤水听器阵列的噪声测量装置，包括水下航行体、光纤水听器平面阵、水下平台、四个水下声信标、数据采集和传输系统，数据采集和传输系统由测量船的数据采集系统、复合缆绞车、光电复合缆组成，其特征在于：光纤水听器平面阵固定在水下平台上，四个水下声信标分别安装在水下平台四个角上，光纤水听器平面阵通过光电复合缆与测量船的数据采集系统相连，光电复合缆由复合缆绞车收放，复合缆绞车放置在测量船上，水下航行体在水下声信标指引下在布有光纤水听器平面阵下面的水中航行。

所述的光纤水听器平面阵由至少3条光纤水听器线列阵和安装支架组成，将所有光纤水听器线列阵等间距排列固定在安装支架上形成光纤水听器平面阵。

所述的光纤水听器线列阵由至少8个等间距排列的光纤水听器组成。

所述的水下平台由水下平台框架结构、四个浮力筒、四个深度调节装置、四个锚系组成，所述的水下平台框架结构为承力的桁架钢结构，四个浮力筒分别置于桁架钢结构的四个角上，每个浮力筒上安装一个深度调节装置，每个锚系的锚索与深度调节装置相连。

所述的深度调节装置为卷扬机，容缆量150m，速度0.5m/s。

所述的锚系由2吨2爪的抓力锚、1T的重力锚和锚索组成，锚索为不锈钢钢索，长度150m。

利用上述的基于光纤水听器阵列的噪声测量装置的测量方法，其特征在于按以下步骤进行：首先在预定试验海区进行布锚，将四个锚系按150m×50m距离成矩形布放，然后将光纤水听器平面阵和四个水下声信标安装在水下平台上，并用拖船拖带到试验海区，水下平台的四个角分别通过每个锚系的锚索相连，再用光电复合缆将水下平台的光纤水听器平面阵和测量船相连，连接完成后，启动水下平台上的深度调节装置，将光纤水听器平面阵沉放到预定深度，并将姿态调平到水平位置，然后通知被测的水下航行体按照水下声信标指示的方位航行通过测量区域，完成实航动态全息噪声测量。

在距离测量船附近设一个锚泊浮球，将光电复合缆挂接在锚泊浮球上；便于确定沉底布放的光电复合缆位置和走向。