發(fā)布時間：2020-09-04 08:17

　　 聲學透鏡是高分辨率成像聲吶系統(tǒng)的重要組成內(nèi)容,可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電子波束形成對聲吶系統(tǒng)的入射聲波進行波束形成。本文結(jié)合高分辨率聲透鏡成像技術,對聲學透鏡的聲場分析模型、聲學透鏡的聲場分布以及聲場性能、透鏡系統(tǒng)的分析與設計、雙頻透鏡系統(tǒng)的設計幾個方面進行了詳細的分析與討論。對透鏡系統(tǒng)的聲場仿真模型進行了詳細的分析與對比,簡述射線聲學和波動聲學仿真模型的基本原理,較為詳細地闡述混合法分析模型的基本原理與建立方法。在對透鏡系統(tǒng)的聲場聚焦性能以及波束性能仿真分析過程中利用了混合法分析模型,詳細分析了接收基陣放置位置的選擇規(guī)則,全面的分析了透鏡的幾何參數(shù)(界面形狀、孔徑、界面離心率、透鏡的個數(shù)和透鏡間距)、透鏡材料的聲學參數(shù)(材料聲速、材料密度、材料聲衰減系數(shù))、溫度對透鏡系統(tǒng)的聲場聚焦性能和波束性能的影響趨勢。為了充分利用各參數(shù)對透鏡聲場性能的影響規(guī)律,引入曲線擬合的方法描述部分參數(shù)和透鏡性能參數(shù)之間的影響關系,在透鏡系統(tǒng)設計時可以對參數(shù)進行預估,便于透鏡系統(tǒng)的分析設計。根據(jù)仿真以及參數(shù)預估所得到的規(guī)律作為參考,通過合理地調(diào)整透鏡系統(tǒng)各參數(shù)的值可以使透鏡系統(tǒng)達到更好的性能,從而提高高分率成像聲吶的成像質(zhì)量。根據(jù)所得規(guī)律設計了2組透鏡系統(tǒng):1、由一個透鏡組成的單頻透鏡系統(tǒng);2、由2個透鏡組成的雙頻透鏡系統(tǒng)。詳細分析頻率對透鏡系統(tǒng)的影響,分析不同頻率下系統(tǒng)聚焦性能以及波束性能,進而討論接收基元的布放位置問題,利用所得結(jié)論來選取雙頻透鏡系統(tǒng)的兩個工作頻率。設計雙頻透鏡的變焦系統(tǒng),使接收基陣位置在固定不變的前提下兩種頻率工作時系統(tǒng)均可以達到良好的接收性能。
【學位單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：U666.7
【部分圖文】：

第 1 章 緒論標準式和長距式。在標準工作模式下工作頻率為 1.1MHz 和 1.8MHz，可視距離分別為1-35m和1-15m，具體參數(shù)詳見表1.1。而在長距模式下，工作頻率為700kHz和1.2MHz而工作距離范圍由 1 米增大到了 80 米。DIDSON 成像聲吶主要有 4 種機型，其外觀上差距不大，工作深度可以從 100 米到 3000 米，其外觀如圖 1.2 所示。DIDSON 聲吶的在工作頻率為 1.1MHz 時聲吶有 48 個接收波束，而在高頻 1.8MHz 時有 96 個接收波束，兩種工作模式下的水平開角均為 28.8°，圖 1.3 為 DIDSON 成像聲吶的波束示意圖。

作模式下工作頻率為 1.1MHz見表1.1。而在長距模式下，工到了 80 米。DIDSON 成像聲從 100 米到 3000 米，其外觀聲吶有 48 個接收波束，而在平開角均為 28.8°，圖 1.3 為圖 1.1 DIDSON 聲吶所成聲圖(b) 日本海的水母

DIDSON聲吶波束分布示意圖

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本文編號：2812084