[发明专利]水下超声相控阵探测系统及水下探测方法

权利要求书

1.一种水下超声相控阵探测系统，其特征在于，包括；

超声相控阵换能器，其包括多个阵元，通过控制各阵元发射信号的相位激励顺序及延时，合成方向连续变化的超声波束，以对水中不同方位进行扫描，并且各阵元能够接收目标的反射波并将反射波发送至接收端；

接收端，用以接收所述反射波，将反射波转化为回波信号并发送至处理器；

处理器，与所述超声相控阵换能器和接收端连接，能够对所述超声相控阵换能器中各阵元发射信号进行激励顺序和延时控制，同时，还能够根据所述接收端提供的回波信号计算目标位置信息。

2.根据权利要求1所述的水下超声相控阵探测系统，其特征在于，所述超声相控阵换能器采用多个独立的压电晶片组成阵列，通过处理器按照激励顺序及时序控制激发各个所述压电晶片，使各个所述压电晶片发射的超声波叠加形成方向连续变化的超声波束，以对水中各方位进行扫描。

3.根据权利要求2所述的水下超声相控阵探测系统，其特征在于，所述压电晶片还能够接收目标反射的反射波，并将反射波输送至接收端。

4.根据权利要求1所述的水下超声相控阵探测系统，其特征在于，所述超声相控阵采用二维平面相控阵。

5.根据权利要求1所述的水下超声相控阵探测系统，其特征在于，所述处理器通过有线或无线信号传输方式与超声相控阵换能器连接。

6.根据权利要求5所述的水下超声相控阵探测系统，其特征在于，所述无线信号传输方式采用WIFI或蓝牙。

7.根据权利要求1所述的水下超声相控阵探测系统，其特征在于，所述目标选自：水下动物个体或群体、暗礁、船体、水生植物、潜水者和岸边中的至少其中之一。

8.根据权利要求1所述的水下超声相控阵探测系统，其特征在于，所述水下动物个体或群体为鱼或鱼群。

9.根据权利要求1-8任一项所述的水下超声相控阵探测系统，其特征在于，还包括显示器，所述显示器与处理器连接，所述显示器能够以图像和/或文字信息显示所述目标位置信息。

10.一种水下探测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A利用处理器控制超声相控阵换能器中各阵元的激励顺序及延时，发射方向连续变化的超声波束，以探测水下目标的位置扫描；同时，各阵元能够接收反射波并将反射波发送至接收端；

步骤B

接收端接收目标反射的反射波，将反射波转化为回波信号发送至处理器；处理器根据回波信号计算目标位置信息；并将所述目标位置信息发送至显示器；所述显示器以图像和/或文字信息显示目标位置信息。

11.根据权利要求10所述水下探测方法，其特征在于，所述步骤A中，超声相控阵的扫描过程为：

利用处理器产生电信号，通过处理器按照一定的激励顺序及时序输出电信号至压电晶片，控制激发各个所述压电晶片，使各个所述压电晶片发射的超声波叠加形成方向连续变化的波阵面，以对水下各方位进行扫描；

所述压电晶片还能够接收目标的反射波，并将反射波输送至接收端。

12.根据权利要求10或11所述的水下探测方法，其特征在于，所述目标选自：水下动物个体或群体、暗礁、船体、水生植物、潜水者和岸边中的至少其中之一。