[发明专利]控压式水中声学散射体目标强度测定装置及方法

权利要求书

1.一种目标强度测定方法，基于控压式水中声学散射体目标强度测定装置，所述控压式水中声学散射体目标强度测定装置包括一声速测定装置、一数据处理器和一密度测定装置；所述声速测定装置包括一声速测定容器、一压力泵、一第一换能器、一第二换能器、一信号发生器和一信号采集器；所述压力泵、所述换能器连接于所述声速测定容器，所述信号发生器连接所述第一换能器，所述信号采集器连接所述第二换能器和所述数据处理器；

所述声速测定容器采用透明亚力克材料制成且内部形成一倒T形管道，所述倒T形管道包括一水平管道和一竖直管道，所述竖直管道的底部连通所述水平管道的中部顶面；所述竖直管道沿竖直方向形成刻度线，所述竖直管道的顶部连接有一容器口；所述容器口可打开并连通所述压力泵；所述水平管道的两端分别连接所述第一换能器和所述第二换能器；

包括步骤：

S1：自所述容器口将海水灌入所述倒T形管道直至所述海水的液面升至所述刻度线的0刻度处；

S2:在不同压强下，所述信号发生器产生声波，所述声波经过所述第一换能器发射；所述第二换能器接收所述声波，所述信号采集器通过所述第二换能器采集所述声波的声波信号，并将所述声波信号发送给数据处理器；所述数据处理器通过脉冲波形匹配法或脉冲波峰时间检测根据所述声波信号获得所述海水的不存在被测目标生物时声波的传播时间t_D；

S3：自所述容器口加入所述被测目标生物并记录所述液面上升后的刻度，获得所述被测目标生物的体积；

S4：通过所述压力泵改变所述倒T形管道内的压强模拟海洋中所需水深的压强；

S5：所述信号发生器产生声波，所述声波经过所述第一换能器发射；所述第二换能器接收所述声波，所述信号采集器通过所述第二换能器采集所述声波的声波信号，并将所述声波信号发送给数据处理器；所述数据处理器通过脉冲波形匹配法或脉冲波峰时间检测根据所述声波信号获得所述海水的存在所述被测目标生物时声波的传播时间t_m；

S6：所述数据处理器根据所述声波信号和所述被测目标生物的体积计算获得声速对比数；

S7：利用所述密度测定装置测量获得密度对比数并发送给所述数据处理器；

S8：所述数据处理器将所述声速对比数和所述密度对比数代入一目标强度理论模型获得所述被测目标生物的目标强度值；

所述S6步骤中，所述数据处理器根据公式(1)计算获得所述声速对比数：

其中，h_TA表示所述声速对比数，t_m表示存在所述被测目标生物时的声波的传播时间，t_D表示不存在所述被测目标生物时声波的传播时间，Φ表示体积分数；

其中，V_z表示所述被测目标生物的体积，V_m表示所述海水体积与所述被测目标生物的体积之和。

2.根据权利要求1所述的目标强度测定方法，其特征在于，所述容器口与所述声速测定容器之间设置有一橡胶圈；所述容器口形成一连接孔，所述压力泵通过橡胶管道和所述连接孔与所述竖直管道连通。

3.根据权利要求2所述的目标强度测定方法，其特征在于，所述容器口采用不锈钢材质。

4.根据权利要求3所述的目标强度测定方法，其特征在于，所述声速测定容器的底部连接有一不锈钢底座。

5.根据权利要求4所述的目标强度测定方法，其特征在于，所述倒T形管道的管径为3.5厘米。