[发明专利]一种高效自适应孔径侧扫声呐

说明书

本发明公开了一种高效自适应孔径侧扫声呐，包括头部导流罩、前舱、后舱、尾壳；所述前舱前端设有头部导流罩，所述后舱前端和后端分别通过密封挡板Ⅰ、密封挡板Ⅱ密封螺接；所述前舱后端与密封挡板Ⅰ螺接；所述密封挡板Ⅱ后端与尾壳螺接，所述前、后舱上设有拖曳架和拖曳板；所述前舱内配有发射基阵和接收基阵；所述后舱内设有电子舱，所述电子舱内设有发射机、接收机、电源模块、运动信息融合模块；本发明采用运动信息融合模块对多种数据源运动信息融合处理，输出唯一的高精度运动信息；集成多种航速输入接口和通信协议接口，解决侧扫声呐中航迹向上距离声呐较远处分辨较差的问题以及合同孔径声呐中使用航速偏低的问题。

技术领域

本发明涉及海洋探测工程技术设备领域，特别涉及一种高效自适应孔径侧扫声呐。

背景技术

随着海洋科技、海洋经济的深入发展，对海洋的认知和开发已遍布海洋的各个区域，对探查装备的能力需求越来越高，其中对探查装备的探测效率要求是最重要的需求之一。

当前主流的侧扫声呐是将声呐基阵安装在载体平台(通常为拖体或UUV)的侧部，工作时声呐基阵向侧下方发射声波并接收反射回来的声波，对声波进行采集、AD转换、滤波后上传至主控端的信号处理机。通过在信号处理机上做图像重建处理，获得声呐左右两侧海底地貌条带图像。

侧扫声呐的一个不足之处是其沿航迹向分辨率与目标距离成正比，目标距离越远，分辨率数值越大，即分辨能力越差。为了解决该问题，发展出了合成孔径声呐。

合成孔径声呐是利用小孔径基阵在沿航迹向的移动形成虚拟大孔径，通过对回波数据进行相干处理，获得航迹方向上恒定的线分辨率，极大地提高了成像分辨能力这一关键指标。

合成孔径声呐为了避免成像时发生方位模糊，要求在单个脉冲发射周期中声呐的前进距离不能超过阵长的一半。这就极大地限制了工作航速，从而影响了声呐设备的探测效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高效自适应孔径侧扫声呐，针对现有技术中的不足，采用电子舱内设置有运动信息融合模块，作为运动传感器数据源和声呐接收机之间的中间件，多种数据源运动信息传输至运动信息融合模块后，经运动信息处理模块融合处理后，输出唯一的高精度运动信息至接收机；解决侧扫声呐中航迹向上距离较远处分辨较差的问题以及合同孔径声呐中使用航速偏低的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种高效自适应孔径侧扫声呐，包括头部导流罩、前舱、后舱、尾壳，其特征在于：

所述前舱由基阵安装筒的前端同轴卡位螺接设置有头部导流罩，所述后舱由密封柱壳的前端和后端分别通过密封挡板Ⅰ、密封挡板Ⅱ、O型密封圈卡位密封螺接；所述前舱的基阵安装筒的后端与密封挡板Ⅰ卡位螺接固定；所述密封挡板Ⅱ的后端与尾壳同轴卡位螺接固定，所述前舱与后舱的上方固定设置有拖曳架，所述拖曳架上装配有拖曳板；所述前舱内部前后方向配置有发射基阵和接收基阵；所述后舱内通过骨架固定设置有电子舱，所述电子舱内设置有发射机、接收机、电源模块、运动信息融合模块；

所述运动信息融合模块配置于运动传感器数据源和接收机之间，所述运动信息融合模块内集成有多种通信协议接口，并配置有通用运动数据协议解码软件和可编程的运动传感器解码软件，用于对多种数据源运动信息融合处理后，并输出唯一的高精度运动信息至接收机。

所述接收机上集成的多个航速输入接口，所述航速输入接口包括GPS卫星导航数据源、北斗卫星导航数据源、惯导数据源、多普勒计程仪数据源。

所述通信协议接口包括串口、以太网网口、CAN口。

所述前舱的截面与后舱的截面相互等径同轴匹配设置。

所述尾壳上设置有垂直尾翼和水平尾翼，所述尾壳的后端装配有尾翼挡板。

所述前舱与后舱通过水密线缆和声呐水密插座相互电气信号连接；所述后舱的后端中心设置有拖缆水密插座。