Anailís ar fheidhmíocht braite sprice le haghaidh algartam histeagraim fuinneoige hidreafóin amháin veicteoireach

Anailís ar Fheidhmíocht Braite Sprice le haghaidh Algartam Histeagraim  Hidreafóin Veicteoir Aonair 

Tá stóinseacht mhaith ag an algartam histeagraim de hidreafón aon-veicteora agus tá sé dírithe ar fheidhmíocht meastacháin azimuth. Déanann an páipéar seo anailís agus achoimre ar fheidhmíocht braite sprice an algartam histeagraim, agus ar algartam braite agus rianaithe uathrialach do beartaíodh trasduchtóir fuaimiúil faoi uisce bunaithe ar azimuth measta na sprice. Léiríonn torthaí ionsamhlúcháin ríomhaire agus tástála umar ainrialaithe gur gá go mbeadh an cóimheas comhartha-go-torann a theastaíonn ón algartam histeagraim fuinneog le haghaidh rianú uathrialaitheach níos mó ná 7 dB. Faoin gcoinníoll seo, tá an earráid azimuth measta agus leithead an bhíoma 3 dB thart ar 8 ◦ agus 20 ◦ , faoi seach. Léiríonn torthaí na trialach farraige gur féidir leis an algartam histeagraim fuinneoige, faoi choinníollacha maithe hidreolaíocha sa domhainfharraige, braite agus rianú sprice a bhaint amach do long dromchla le luas 8.4 kn laistigh de raon 13.8 km. Is féidir leis an earráid azimuth measta is fearr a bhaint amach 5 ◦ , agus is féidir le leithead an bhíoma 3 dB thart ar 10 ◦ a bhaint amach ar fad 2 km.

 

Tá treoshuíomh dépholach minicíocht-neamhspleách ag cainéal veicteoir an hidreafóin veicteora, agus tá an cumas aige cur i gcoinne cur isteach torainn isotrópach. Is féidir le hidreafón veicteora treoshuíomh iomlán saor ó dhoiléir a bhaint amach, a sholáthraíonn réiteach le haghaidh braite sprice ar ardán beag faoi uisce atá feistithe le braiteoirí fuaimiúla.

 

An buntáiste a bhaint as spás. Le blianta beaga anuas, le feabhas leanúnach ar teicneolaíocht braiteoir hidreafóin veicteora , tá teicneolaíocht próiseála comhartha veicteora á gcur i bhfeidhm go cumhachtach freisin. Ag tiomáint de réir éileamh, d'fhorbair sé go tapa. I gcomparáid le hidreafóin brú fuaime traidisiúnta, soláthraíonn hidreafóin veicteora faisnéis réimse fuaime níos cuimsithí. Ní féidir leis ach cainníocht scálach an réimse fuaime a thomhas, ach freisin tréithe veicteoir an réimse fuaime a fháil, rud a leathnaíonn go mór spás próiseála comhartha. Tá go leor halgartaim meastacháin azimuth sprice bunaithe ar hidreafóin veicteoir aonair, ach go ginearálta, is féidir iad a roinnt ina dhá chatagóir de réir phrionsabal an aimsithe treorach: is é ceann amháin meastachán azimuth bunaithe ar shreabhadh fuaime fuinnimh; is é an ceann eile féachaint ar gach cainéal den hidreafón veicteoir mar Is eagar ilghnéitheach é, tá gach eilimint piezo suite thart ar an bpointe céanna sa spás, agus cuirtear an modh próiseála comhartha eagar atá ann cheana féin i bhfeidhm ar an hidreafón veicteoir aonair trí úsáid a bhaint as tréithe patrún sreabhadh eagair an hidreafóin veicteora aonair féin. Tá a gcuid buntáistí agus míbhuntáistí féin ag baint le halgartaim aimsithe sprice éagsúla de hidreafóin veicteora. Ina measc, tá láidreacht níos fearr ag an algartam histeagram agus feidhmíocht meastacháin azimuth a spriocdhíriú ná halgartaim eile, agus tá sé de chumas aige cur isteach leathanbhanda agus speictream láidir líne a chosc. Tá sé oiriúnach go háirithe le haghaidh iarratas innealtóireachta. Déanann an páipéar seo anailís agus achoimre ar algartam aimsithe treo an histeagram bunaithe ar hidreafón veicteoir amháin, agus molann sé algartam braite agus rianaithe uathrialach do spriocanna faoi uisce bunaithe ar sprioc-azimuth. 

Is é Fíor 6 cuar an spriocbhrait rianaithe uathrialaitheach le cóimheas comhartha-go-torann de réir an sprioc-algartam braite agus rianaithe uathrialaitheach atá beartaithe i Roinn 1. Léiríonn bratach rianaithe sprice 1 go n-éiríonn leis an algartam rianú sprice, agus ciallaíonn sé nach mbaintear amach rianú sprice. Is féidir a fheiceáil ó Fhíor 6, nuair a bhíonn an cóimheas comhartha-go-torann níos mó ná 7 dB, is féidir leis an algartam histeagram rianú uathrialach spriocanna a bhaint amach.

2.2 Anailís tástála umar

D'fhonn feidhmíocht braite sprice an algartam histeagraim hidreafóin veicteoir aonair a mháistir, rinneadh feidhmíocht braite sprice an hidreafóin veicteoir aonair sa linn ainchoic.

Sa tástáil fíoraithe, baineadh úsáid as UW350 mar an sprioc foinse fuaime le linn na tástála, agus bhí an doimhneacht 3 m faoi uisce. Is é an comhartha a úsáidtear sa tástáil an leithead an fhoinse comhartha output.With Gaussach torann bán, tá an luach aschur buaic-go-buaic socraithe go dtí 10 mV, 20 mV, 25 mV, 50 mV, 100 mV, 1 V, agus 10 V faoi seach.

 

Is é 60 s an t-am tarchurtha comhartha, agus ríomhtar an leibhéal foinse fuaime astaithe comhartha beag leis an bhfoirmle 20 lg (A1/A2), áit a bhfuil A1 agus A2 mar luach buaic-go-buaic aschur socraithe foinse an chomhartha. Is féidir leibhéal na foinse fuaime astaithe comhartha a ríomh de réir an fad idir an hidreafón veicteora agus an fhoinse fuaime chun an cóimheas comhartha-go-torann de gach cainéal den hidreafón veicteora a fháil. Taispeánann Tábla 1 torthaí an mheánchóimheas comhartha-go-torann leathanbhanda den chomhartha foinse fuaime a fhaigheann gach cainéal den hidreafón veicteoir, agus tugann sé meánluach an chóimheas comhartha-go-torann de gach cainéal faoi dhéine astaíochtaí éagsúla foinse fuaime. Is féidir a fheiceáil go bhfuil luach buaic-go-buaic aschuir na foinse comhartha Ag 10 mV, 20mV, 25 mV, 50 mV, 100 mV, 1 V agus 10 V, is é meánchóimheas comhartha-go-torainn leathanbhanda an comhartha foinse fuaime a fhaigheann an veicteoir hidreafón ná 13 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB, 7 dB faoi seach. 47 dB. Déantar na seacht gcóimheas comhartha-go-torann a phróiseáil ar leithligh ag baint úsáide as an algartam histeagraim. Athraíonn na torthaí meastacháin azimuth ríofa le ham mar a thaispeántar i bhFíor 7. Léiríonn an figiúr luach buaic-go-buaic aschuir an chomhartha agus an hidreafón veicteoireach i ngach tréimhse ama. Cóimheas comhartha-go-torann glacadóra. Is féidir a fheiceáil ó Fhíor 7 go ndéanann azimuth measta an sprioc foinse fuaime cobhsú de réir a chéile de réir mar a mhéadaíonn an cóimheas comhartha-go-torann a fuarthas agus go bunúsach ag an am céanna leis an bhfíor-azimuth. Taispeánann Fíor 8 agus Fíor 9 faoi seach an earráid meastacháin azimuth agus leithead speictrim azimuth 3 dB de na comharthaí cóimheas comhartha-go-torann a astaíonn na seacht bhfoinse fuaime ag an algartam histeagram. Méadaíonn an cóimheas agus laghdaítear de réir a chéile. Méadaítear an earráid aimsithe treorach nuair a astaíonn an fhoinse fuaime comhartha torainn buaic-go-buaic de 10 V i gcomparáid le 1 V buaic-go-buaic. Tá sé seo mar gheall ar an bhfoinse fuaime a astaíonn comhartha leibhéal foinse fuaime ard.

 

 

Tá an linn fuaimiúil maolaithe go neamhiomlán sa bhanna minicíochta íseal agus tá machnamh láidir comhéadan ann; nuair is é 7 dB an cóimheas comhartha-go-torann, tá an earráid aimsithe treorach thart ar 8 ◦, 3 dB cearnach

Tá leithead an speictrim giotán thart ar 23◦; nuair a bhíonn an cóimheas comhartha-go-torann níos mó ná 1 dB, tá an earráid aimsiú treo agus an leithead speictream azimuth 3 dB níos lú ná 4◦ agus 19◦, faoi seach. Is é Fíor 10 cuar an marc rianaithe sprice arna ríomh de réir an algartam braite agus rianaithe uathrialach sprice le déine an chomhartha astaithe foinse fuaime, is féidir leis an comhartha algartam-7 cóimheas a fheiceáil. rianú uathrialach ar an sprioc foinse fuaime a bhaint amach.

 

2.3 Anailís tástála mara

Ag baint úsáide as sonraí ó na Braiteoir fuaimiúil faoi uisce braite sprioc baoi sonraí tástála fíoraithe feidhmíochta a rinneadh in uiscí thuaidh Mhuir na Síne Theas i mí Lúnasa 2019, baineadh úsáid as an algartam histogramv de hidreafón aon-veicteora chun anailís a dhéanamh ar fheidhmíocht braite na spriocanna muirí. Tá doimhneacht an limistéir farraige tástála thart ar 1500 m. Le linn na tástála, tá na coinníollacha aimsire go maith agus tá luas na gaoithe thart ar leibhéal 2. Léiríonn torthaí tomhais an mhéadair doimhneacht teirmeach-salann tréigean long-iompartha go bhfuil an próifíl treoluas fuaime ciseal aonfhoirmeach laistigh de dhoimhneacht 40 m agus doimhneacht 40 200 m. Taobh istigh tá an príomhchiseal trasdula de threoluas fuaime, agus tá ais an chonair gutha ag doimhneacht gar do 1000 m. Le linn an lae tástála ó 12:33-14:02, chuaigh long dromchla le fad 42 m, leithead 6 m, agus luas 8.4 kn in aice leis an baoi fuaimiúil faoi uisce ag ceannteideal 301 °. Le linn na tréimhse, an long dromchla agus fuaimíocht faoi uisce. Tá fad an bhaoi thart ar 2 km ag an am is giorra agus 13.8 km ag an am is faide. Taispeántar an léaráid staide i bhFíor 11. Léiríonn Fíor 12 an chomparáid idir torthaí measta azimuth sprioc azimuth na loinge dromchla arna ríomh ag an algartam histeagram agus an azimuth fíor. Is féidir a fheiceáil gur féidir leis an algartam histeagram sprioc na loinge dromchla a bhaint amach le linn na tréimhse ama iomlán 12:33-14:02.

Léiríonn Fíor 13 agus Fíor 14 faoi seach an t-algartam histeagraim le haghaidh earráid aimsithe treo sprice long dromchla agus leithead speictrim azimuth 3 dB i gcoinne cuar ama sa tréimhse ama 12:33-14:02. Is féidir a fheiceáil gurb é an earráid aimsithe treorach is fearr is féidir é a bhaint amach laistigh de 5 ◦, agus is féidir le leithead speictream azimuth 3 dB a bhaint amach thart ar 10 ◦ in aice leis an bpointe suímh gar; ina theannta sin, mar gheall ar dhiall seasamh faoi uisce an baoi fuaimiúil faoi uisce, tá an fad idir an long dromchla agus an t-ardán baoi sách dlúth. Méadaíonn an earráid maidir le treo a aimsiú ag am. Is é Fíor 15 cuar an mhairc rianaithe sprice le himeacht ama arna ríomh ag an sprioc-algartam braite agus rianaithe uathrialach. Is féidir a fheiceáil gur féidir leis an algartam rianú sprioc uathrialach a bhaint amach ar fud an raon iomlán le haghaidh soitheach dromchla le luas 8.4 kn laistigh d'achar 13.8 km.

 

3 Conclúid

Ag díriú ar riachtanais iarratais innealtóireachta hidreafóin aon-veicteora ar ardáin faoi uisce gan fhoireann, molann an páipéar seo modh chun uathrialach a bhrath agus a rianú. braiteoir ultrasonaic faoi uisce , agus úsáideann sé ríomhaireachtaí insamhalta, tástálacha umar anechoic, agus anailís tástála mara chun achoimre a dhéanamh bunaithe ar uisce aon-veicteora. Bhí feidhmíocht braite caighdeánach ag algartam histeagram an éisteoir. Léiríonn torthaí insamhalta ríomhaire agus sonraí tástála linn snámha ainchoic gur gá go mbeadh an cóimheas comhartha-go-torann a theastaíonn ón algartam histeagraim chun rianú uathrialach a bhaint amach níos mó ná 7 dB, ag an am seo tá an earráid aimsithe treorach thart ar 8◦, agus tá an leithead speictrim azimuth 3 dB thart ar 20◦. Léiríonn na sonraí tástála mara gur féidir leis an algartam histeagram a bhrath agus a rianú sprioc iomlán a bhaint amach faoi choinníollacha maithe hidreolaíocha san fharraige dhomhain laistigh d'achar 13.8 km le haghaidh soitheach dromchla le luas 8.4 kn, agus is féidir leis an earráid aimsithe treorach is fearr a bhaint amach 5◦. Is féidir le leithead speictream azimuth 3 dB a bhaint amach thart ar 10◦ in aice leis an bpointe suímh in aice.