A tecnologia do transdutor de vetores acústicos atraiu muita atenção da indústria acústica subaquática

oTransdutor de vetor subaquáticoé composto por um sensor de pressão sonora não direcional tradicional e um sensor de velocidade de vibração de ponto direcionado a dipolo. Ele pode medir simultaneamente a pressão sonora em um ponto no campo sonoro e vários componentes ortogonais da velocidade de vibração de partículas. As informações de amplitude e fase forneceram novas idéias para resolver alguns problemas acústicos subaquáticos. Devido ao seu valor real e potencial de aplicação de engenharia, a tecnologia de sensores de vetores acústicos relacionada a isso atraiu muita atenção da comunidade de acústica subaquática nos últimos dez anos. Este artigo tenta resumir o histórico de desenvolvimento, o status quo e algum progresso da pesquisa da tecnologia de sensores de vetores acústicos na fundação física, design e produção de sensores ultrassônicos e aplicações de engenharia relacionadas nos últimos cinquenta anos.

Como um novo tipo de equipamento de medição acústica subaquática, oTransdutor de vetores acústicospode não apenas medir a quantidade física escalar mais comum na pressão de som de campo sonoro, mas também direta e síncrona o vetor de velocidade de vibração de partículas de partícula fluida no sistema de coordenadas cartesianas no mesmo ponto no campo sonoro. O seguinte componente de projeção x ,,,,: geralmente usado na forma de três componentes e dois componentes. Na estrutura, é composto por um sensor de pressão sonora não direcional tradicional e um transdutor de velocidade de partículas dirigido por dipolo. O transdutor de velocidade de partículas é o componente principal, e sua sensibilidade e estabilidade de trabalho restringem o vetor sonoro. O design, produção, processamento, montagem, calibração e uso de sensores e muitos outros links.

Embora este artigo se refira a esse tipo de sensor como um transdutor de vetores acústicos, ele tem nomes diferentes em casa e no exterior. Por exemplo, a Rússia refere-se ao transdutor de velocidade de vibração de partículas como um vetor-diretor e ao sensor vetor acústico, é chamado de receptor composto (Conlbinerceiver); Nos Estados Unidos, o transdutor de vetores sonoros também é chamado de sensor de velocidade de pressão sonora (presa-velocidade sensororp) e alguns são chamados de sonda de intensidade sonora. As principais áreas de aplicação da tecnologia de sensores de vetores acústicos podem cobrir o sonar de aviso acústico subaquático, sonar de matriz de linha rebocada, sonar de matriz conformal da matriz de flancos, fuze de sons da mina, sonar de detecção de torpedo, sonar multistático, posicionamento de navegação e distribuição da rede de sensores de veículos subaquáticos, etc. Na aeroacústica, o transdutor de vetores acústicos pode ser usado para detecção de alerta de campo de helicópteros e aeronaves furtivas, identificação de fonte de ruído e intensidade sonora, medição de energia sonora, etc. Além disso, existem transdutores de vetores eletromagnéticos, cuja forma de processamento de sinal é semelhante à de de de som subaquático.

　　A tecnologia do transdutor de vetores acústicos é um dos focos de pesquisa que atraíram muita atenção doMedição de acústica subaquáticaindústria nos últimos dez anos. Dos artigos clássicos publicados por estudiosos americanos em meados da década de 1950 sobre o uso de sensores inerciais para medir diretamente a velocidade de vibração das partículas na água, ao desenvolvimento bem-sucedido de sensores vetoriais acústicos por estudiosos na antiga União Soviética nas décadas de 1970 e 1980s . (hidrofone composto) A pesquisa sobre ruído ambiental marinho foi realizada, e foi somente até os anos 90 que o boom da pesquisa da tecnologia de sensores de vetores acústicos surgiu gradualmente.

Em 1991, estudiosos russos publicaram o mundo’S Primeira monografia sobre o método da fase vetorial acústica do sensor de vetor acústico, que discutiu de forma abrangente os princípios e aplicações da tecnologia de sensores de vetores acústicos. The American Journal of Acoustics, vol. 89, No. 3, 1991 e a segunda edição do volume 90, publicou três trabalhos sobre pesquisa de sensores de vetores acústicos por estudiosos dos Estados Unidos e Rússia. Essa situação nunca aconteceu antes. As possíveis perspectivas de aplicação militar dessa tecnologia levaram à Agência de Pesquisa Naval dos EUA (ONR)) em 1995, ele patrocinou A Sociedade Acústica da América para realizar um simpósio sobre transdutor de vetores acústicos e publicou uma coleção de ensaios intitulados \"Sensores de velocidade de vibração de partículas acústicas: design, desempenho e aplicação \", que basicamente reflete os atuais estudiosos americanos’trabalhar neste campo. As tendências de pesquisa, mas até agora, ainda é um dos materiais de referência mais valiosos neste campo e também promoveu bastante a pesquisa nesse campo. Em 1997, um estudioso russo publicou o \"receptor acústico subaquático composto\" S1 \". Um sistema, discutindo especificamente o design, produção e calibração do transdutor de vetores acústicos.

　　 Em 2001, o Centro de Guerra Subaquática Naval dos EUA (NUWC) realizou um seminário sobre transdutor acústico direcional e convidou estudiosos russos a participar pela primeira vez. Em 2002, os oceanos do IEEE estabeleceram uma rede especial de \"sensores de velocidade de vibração de partículas sonoras \", que cobre o design, produção e experimento de baixa frequência e alta frequênciatransdutor de vetor de some o desempenho das informações articulares da pressão sonora e da velocidade de vibração de partículas sonoras no processamento de campo correspondente, etc. Tudo isso reflete a última situação de pesquisa. O \"Ocean Vector Acoustics \" publicado em 2003 desenvolveu a pesquisa sobre as características do campo escalar de pressão sonora do ruído ambiental marinho e propôs um conjunto completo de métodos baseados no transdutor de vetores acústicos, como experimentos marinhos, processamento de dados e análise teórica . Embora as idéias de design do transdutor de vetores acústicos modernos com base em sensores inerciais e protótipos de amostras de produção tenham aparecido pela primeira vez nos Estados Unidos, sob a iniciativa ativa e promoção de Rzhevikn e Zakharov, a Rússia deve progredir na pesquisa básica e aplicação da acústica acústica Tecnologia do sensor vetorial. É mais longe e foi classificado como uma das dez principais tecnologias acústicas subaquáticas na Rússia no século XX.

　　 O trabalho doméstico relacionado pode ser rastreado até o trabalho de pesquisa sobre o hidrofone de gradiente de pressão sonora e medição de intensidade de som de hidrofone duplo no início dos anos 90. Mas a pesquisa mais aprofundada começou depois de 1998. O experimento do lago Songhua em 1998 e o Dalian Sea Trial em 2000 foram os dois primeiros experimentos de campo sobre tecnologia de transdutores de vetores acústicos na China, seguidos pelo experimento de reservatório em 2002 e no Mar da China Oriental em 2003. O autor tem a honra de participar desses experimentos e trabalhos de pesquisa relacionados.