[发明专利]一种弧阵指向性改善方法

说明书

本发明公开一种弧阵指向性改善方法，属于声呐技术领域。所述弧阵指向性改善方法包括弧阵越向两侧，设定所述弧阵中基元的权系数越小。加权后指向性起伏可控，用于改善高频图像声纳的发射阵指向性，提高声纳成像质量以及探测能力。

技术领域

本发明涉及声呐技术领域，特别涉及一种弧阵指向性改善方法。

背景技术

高频图像声纳的发射阵普遍采用弧阵，和线阵不同，弧阵的特点是尺寸不受开角的限制。对于较大的弧阵，如图1，必须使用长方体压电陶瓷颗粒1拼接成需要的弧形，压电陶瓷颗粒1也被称为基元1，基元1的尺寸尽量小。事实上，这种弧阵是多边形阵，但是在理论上，当基元1的尺寸小到一定程度，这种多边形阵的指向性图已经和弧阵的指向性图无异如图2所示，所以仍把这种多边形阵称为弧阵。

弧阵的优点是尺寸不受开角限制、声源级高，但其缺点是指向性起伏较大，理论值接近3dB。在工程上由于边界条件、基元1的一致性、以及尺寸公差等的影响，指向性起伏一般接近5dB，这种较大的指向性起伏会造成声纳图像产生条纹，严重时会漏掉目标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弧阵指向性改善方法，以解决现有的弧阵由于较大的指向性起伏造成声纳图像产生条纹，导致漏掉目标的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种弧阵指向性改善方法，包括：

弧阵越向两侧，设定所述弧阵中基元的权系数越小。

可选的，所述弧阵中基元的权系数设为0.33，0.33，0.33，0.5，0.5，0.66，0.66，0.66。

可选的，所述弧阵中基元的权系数设为0.13，0.13，0.26，0.26，0.39，0.39，0.52，0.52，0.65，0.65，0.77，0.77，0.9，0.9，0.9，0.9，0.9。

在本发明中提供了一种弧阵指向性改善方法，包括弧阵越向两侧，设定所述弧阵中基元的权系数越小。加权后指向性起伏可控，用于改善高频图像声纳的发射阵指向性，提高声纳成像质量以及探测能力。

附图说明

图1是现有弧阵的结构示意图；

图2是多边形阵和弧阵的指向性图；

图3是每个角度上的基元在0°方向的声压值示意图；

图4是每个角度上的基元在30°方向的声压值示意图；

图5是按照表1的系数加权后的指向性示意图；

图6是按照表2的系数加权后的指向性示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种弧阵指向性改善方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

本发明提供了一种弧阵指向性改善方法，弧阵越向两侧，设定所述弧阵中基元的权系数越小。

其原理如下：

若用N个基元排列成半径为R，张角为α的弧阵，第n个基元的声程为：

ε(θ,n)＝R·(sin(θ)·sin(β(n))+cos(θ)·cos(β(n))) (1)

其中，式(2)为第n个基元在弧上的角度。

弧阵指向性为

其中为第n号基元的指向性，k为波数。