Разработка методов измерения параметров гидроакустических измерительных систем

• Автор: Сильвестров, Игорь Станиславович
• Шифр специальности: 05.11.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с. : ил.

Вступление
Глава
1.1. Введение
1.1.1. Классификация методов градуировки
1.1.2. Вторичные методы градуировки
1.1.3. Факторы, ограничивающие возможность осуществления градуировки гидроакустических измерительных модулей.
1.2. Модель псевдошумового сигнала
1.3. Математическая модель измерительной системы
1.4. Оценка расстояния дальней зоны для псевдошумового сигнала
1.5. Измерение чувствительности гидроакустического измерительного модуля.
1.5.1. Схема проведения измерений
1.5.2. Результаты измерения чувствительности гидроакустического измерительного модуля
1.6. Выводы
Глава
2.1. Введение
2.2. Частотная логарифмическая характеристика гидроакустического преобразователя.
2.3. Частотная логарифмическая характеристика гидроакустического измерительного бассейна.
2.4. Градуировка гидроакустического измерительного преобразователя с использованием непрерывных сигналов.
2.5. Градуировка гидроакустического измерительного преобразователя с использованием непрерывных сигналов в условиях гидроакустического
измерительного бассейна.
2.6. Выводы
Глава
3.1. Введение
3.1.1. Непрерывные линейные антенны
3.1.2. Дискретные линейные антенны
3.1.3. Существующие методы градуировки линейных антенн
3.2. Метод градуировки линейных гидроакустических антенн

3.3. Математическое моделирование
3.3.1. Построение диаграмм направленности антенн
3.4. Выводы
Глава
4.1. Введение
4.2. Обнаружение источников отраженного сигнала, с использованием метода замены измерительной системы набором точечных излучателей
4.3. Обнаружение источников отраженного сигнала, с использованием методов голографии
4.4. Комбинирование методов голографии и замены измерительной системы набором точечных излучателей для обнаружения источников
отраженного сигнала и определения их параметров
4.5. Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение

Вступление
Всем, кто связан с исследованием и использованием глубин океана в военных, промышленных или научных целях, приходится сталкиваться с проблемами локации и связи, весьма отличными от аналогичных проблем в любой другой среде. Водная среда -серьезное препятствие для проникновения в ее толщу и человека и аппаратуры. Она практически непрозрачна для лучей видимой и инфракрасной областей спектра, для излучений радио- и СВЧ-диапазонов - всех тех известных нам видов электромагнитного излучения, которые используются для локации и связи в атмосфере и космическом пространстве. Акустические сигналы являются наиболее эффективным средством передачи информации в воде на расстояния свыше нескольких сотен метров. Поэтому электроакустические преобразователи являются практически единственным средством для приема звука в воде и в большинстве случаев для генерирования в ней управляемых акустических сигналов. К подводным электроакустическим измерениям относятся электрические и акустические измерения, служащие для градуировки, испытаний или оценки гидроакустических преобразователей, а также для обеспечения непосредственного излучения, обнаружения и измерения акустических сигналов в воде, выражаемых обычно в единицах звукового давления.
Потребность в подводных электроакустических измерениях возникла в основном в связи с развитием гидроакустических средств военного назначения для навигации, локации, связи, которые в первую очередь дали толчок для разработки таких методов измерений. Определенную роль сыграло и использование звука в жидких средах для ультразвуковой терапии, ультразвуковых методов очистки, линий задержки, измерителей потока жидкости.
История развития методов и техники градуировки подводных электроакустических преобразователей начинается примерно в 1941 г. До того времени интерес к этой области техники был весьма ограниченным, и развивалась она слабо. Некоторые ученые проводили эксперименты по разработке методов измерения звукового давления в жидкостях, однако эти методы были весьма сложными, и их практическое применение редко выходило за рамки лабораторных работ. Были разработаны методы градуировки микрофонов в воздухе, но они не позволяли производить подводные измерения, и ограничивались диапазоном частот, лежащим в области слышимых звуков.
Широкое использование подводного флота в ходе военных действий в период Второй мировой войны и, как следствие, необходимость обеспечения обнаружения противника как под водой, так и над водой, привело к существенному увеличению

Частота Г
Рис.2.25. Исходная характеристика М1р (О и восстановленная по первым ! гармоникам характеристика Му(Г)

МсНОД

100 Гц- 1 кГц Ю кГц 100 кГц
Частота Ї
Рис.2.26. Расхождение МсЩГ) между характеристиками М1р(Ои Му(Т)
Результаты экспериментальных измерений показали, что для гидрофонов, имеющих логарифмическую частотную характеристику, сходную с характеристикой гидрофона ГИ20_11Е, при данных условиях проведения измерений, возможна градуировка с использованием непрерывного сигнала для частотного диапазона 700 -40670 Гц с погрешностью менее 1 дБ.