水下便携式可应答同步编码声源系统研究

发布时间：2024-04-14 22:33

　　本文针对当前及未来多型水下航行体的通用化水下高精度定位跟踪及综合测控要求,开展小型便携式水下声源系统研究,解决了不同水下航行体定位跟踪及水声遥测与遥控的综合测控集成化问题,以及小型水下航行体的通用化声源安装适配性等难题。采用集成化一体式综合设计方案,功能上兼顾水声定位跟踪、水声遥测遥控等功能,性能上其短基线水声定位精度可达R×5‰(R为斜距),远程水声遥测遥控误码率为10^-5。本文在系统总体方案中平衡了小尺寸与高性能之间的传统矛盾,大幅缩减声源尺寸和重量,并完成了小型水下滑翔机湖上试验。试验结果证明,该声源系统在比国外类似产品更小尺寸和重量的基础上,同时具备水声定位跟踪和水声遥测遥控等综合测控功能,可为多型水下航行体湖海试验提供高精度实时定位测量及远程应急遥控手段,具有较高的实用价值和良好的市场应用前景。

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【部分图文】：

图1系统原理框图

水下便携式可应答同步编码声源系统主要由小型声源和配套综合调试设备两部分组成。小型声源安装在被测水下目标上，独立完成相应的水声定位、水声遥测及水声遥控等功能，综合调试设备主要用于声源的工作参数设置，试前同步等相关操作，同时亦为声源配套的水面的操控平台。如单独作为水声定位跟踪使用，可....

图2系统工作连接示意图

小型声源和配套综合调试设备是声源系统的主要组成部分（图2）。综合调试设备采用组合式设计方案，集成应答与显控功能，基本原理不做详述。小型声源主要由组合换能器、电子水密舱、深度传感器、姿态传感器和调试接口组成。设置为应答定位模式，则自动接收查询信号进行应答；反之为同步式，试前需进行同....

图3声源内部组成结构框图

如图2所示，综合调试设备上电后选择小声源同步模式，之后进行高精度恒温晶振预热，以保证小型化声源内部时钟工作稳定。预热完成之后自动进行同步设置，并自动检测同步是否成功，如同步失败将自动重新进行同步设置，并将相关信息反馈给综合调试设备进行显示。声源内部组成结构如图3所示。声源具体设置....

图4同步式声源信标结构示意图

该信标结构不仅充分考虑多个水下目标之间的声信号干扰和自身的码间信号干扰，还在大量试验测试数据的基础上，从信标结构上降低水声信道的多途反射叠加和多普勒影响。同时，考虑湖海声信道的差异化设计，以及实际工程的可实现性（如声源的占空比、实际功率等）。以同步式声源为例，其信标结构如图4所示....

本文编号：3955329