光纖水聽器是一種建立在光纖、光電子技術(shù)基礎(chǔ)上的水下聲信號傳感器。它通過高靈敏度的光學(xué)相干檢測，將水聲振動轉(zhuǎn)換成光信號，通過光纖傳至信號處理系統(tǒng)提取聲信號信息。它具有靈敏度高，頻響特性好等特點(diǎn)。由于采用光纖作信息載體，適宜遠(yuǎn)距離大范圍監(jiān)測。光纖水聽器主要用于海洋聲學(xué)環(huán)境中的聲傳播、噪聲、混響、海底聲學(xué)特性、目標(biāo)聲學(xué)特性等的探測，是現(xiàn)代海軍反潛作戰(zhàn)、水下兵器試驗、海洋石油勘探和海洋地質(zhì)調(diào)查的先進(jìn)探測手段。
武漢普惠海洋光電技術(shù)有限公司專注于提供一流的水聲探測和水聲測量裝備解決方案，為滿足我國水聲電子跨越式發(fā)展的需求，經(jīng)過多年的技術(shù)攻關(guān)和研發(fā)，公司成功開發(fā)出了基于大規(guī)模光纖水聽器陣列的新一代水聲探測和測量系統(tǒng)，可廣泛應(yīng)用于海軍水聲裝備，水下安防裝備、海洋石油勘探和海洋地質(zhì)調(diào)查裝備的開發(fā)和應(yīng)用中。
光纖水聽器的核心優(yōu)勢
1) 靈敏度高，頻響特性好;
2) 動態(tài)范圍大;
3) 抗電磁干擾與信號串?dāng)_能力強(qiáng);
4) 適于遠(yuǎn)距離傳輸與組陣;
5) 信號傳感與傳輸一體化,提高系統(tǒng)可靠性;
6) 工程應(yīng)用條件降低.
普惠海洋多年從事水聲探測技術(shù)研究，已在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、測試系統(tǒng)、集成與仿真軟件、水聲電子系統(tǒng)方面擁有自主研發(fā)核心技術(shù)，并形成了成熟的水聲陣列探測相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)。
1、光纖水聽器陣列探測技術(shù)
較傳統(tǒng)水聽器相比，光纖水聽器具有靈敏度高，可以探測微弱信號;抗電磁干擾和信號串?dāng)_能力強(qiáng)，可以遠(yuǎn)距離傳輸;體積小，易于布放實施，且收放容易，高可靠性，并且大規(guī)模組網(wǎng)。光纖水聽器技術(shù)也將掀起傳感器改革的新篇章，為傳統(tǒng)的測量手段帶來新風(fēng)向，光纖水聽器陣列對空間信號進(jìn)行測量，通過對每個固定位置上的水聽器測量的聲信號進(jìn)行信號處理，確定聲源位置，實現(xiàn)水下探測，水下目標(biāo)偵測，水下/水面目標(biāo)輻射噪聲測量，并應(yīng)用與水下安防，地震預(yù)測，海洋石油和天然氣勘探等領(lǐng)域，是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的水下探測技術(shù)，為港口防護(hù)、水聲情報搜集以及目標(biāo)探測提供技術(shù)支撐.
在大規(guī)模光纖水聽器陣列組裝過程中，面臨的最大困難是當(dāng)系統(tǒng)中存在數(shù)以千計的大量器件時，很難保證系統(tǒng)的光學(xué)均衡。光學(xué)系統(tǒng)的失衡，將影響系統(tǒng)的探測性能，對平衡要求提高，將大幅度增加系統(tǒng)的制造成本和制造難度，而神州普惠已經(jīng)發(fā)展了基于動態(tài)匹配的大容差光學(xué)均衡陣列設(shè)計與組裝創(chuàng)新技術(shù)來解決這一問題。
2、光纖水聽器陣列數(shù)據(jù)采集與信號處理技術(shù)
在多基元的大規(guī)模光纖水聽器陣列水聲探測中，涉及到多通路的光信號探測和復(fù)雜的信號處理。在這方面普惠海洋具有基于統(tǒng)一時鐘和分布時差修正的高精度大容量同步信號采集控制技術(shù)、基于復(fù)合結(jié)構(gòu)FPGA和多核DSP的大容量數(shù)據(jù)連續(xù)采集與并行幀結(jié)構(gòu)信號處理數(shù)據(jù)交換技術(shù)、嵌入式自適應(yīng)參數(shù)設(shè)定大容量光電相干信號處理技術(shù)等大規(guī)模光纖水聽器陣列探測專有技術(shù)。
通過數(shù)據(jù)采集和信號處理，可以獲得各個光纖水聽器探測基元的數(shù)字聲信號，對這些信號必須通過專門的數(shù)據(jù)庫管理和通過不同的接口傳輸才能提供給用戶使用。在這方面普惠海洋的母公司神州普惠具有基于實時分布式仿真支撐平臺AppDTS的面向多應(yīng)用的和復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫管理和數(shù)據(jù)產(chǎn)品生成技術(shù)提供多種解決方案的技術(shù)支撐。
對不同領(lǐng)域的應(yīng)用，需要應(yīng)用支撐單位提供面向?qū)ｉT應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫接口、數(shù)據(jù)傳輸交互控制和專用軟件開發(fā)技術(shù)支持。
3、聲全息測量技術(shù)
聲全息測量是大規(guī)模光纖水聽器陣列探測的重要應(yīng)用之一，它集合了非共形聲全息、局部聲全息、運(yùn)動聲全息、半空間聲全息、矢量陣聲全息以及聲強(qiáng)測量，解決穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)及運(yùn)動聲源輻射聲場空間重構(gòu)、噪聲源識別與精確定位，這些技術(shù)不僅提高了噪聲源識別定位精度和工作頻帶范圍，還將全息測量技術(shù)帶入嶄新發(fā)展時代。采用的分析算法將科研成果成功引入工程實踐中，建立了在有限測點(diǎn)和傳感器精度條件下，在被測物近場區(qū)域測量聲壓或部分聲壓，重構(gòu)復(fù)雜結(jié)構(gòu)體聲場中的聲壓、速度、聲強(qiáng)和被測物體表面的發(fā)向速度，并實現(xiàn)噪聲源定位。為聲振測量奠定技術(shù)基礎(chǔ)，可廣泛應(yīng)用于船舶、汽車行業(yè)、航天航空、其他各種聲振測量領(lǐng)域。
4、聲聚焦技術(shù)
新型噪聲源識別定位測試分析系統(tǒng)，解決穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)及運(yùn)動聲源，遠(yuǎn)距離快速識別定位。攜帶方便，適應(yīng)于狹窄空間測量，且定位精度高。為聲源識別定位提供技術(shù)支持，實現(xiàn)噪聲源測量分析。
5、聲場預(yù)報技術(shù)
聲場預(yù)報能預(yù)測聲波的輻射、散射以及聲載荷引起的聲學(xué)響應(yīng)。能在頻域或時域內(nèi)計算振動—聲結(jié)果，包括得到聲載荷對結(jié)構(gòu)的影響和結(jié)構(gòu)振動對聲的影響;同時，可以計算任意一點(diǎn)的聲壓、聲輻射功率、聲強(qiáng)、結(jié)構(gòu)對聲場的輻射功率、聲能密度等，為水下聲隱身提供性能評估，增加水下目標(biāo)的聲學(xué)安全半徑。
6、聲學(xué)仿真平臺技術(shù)
大型的水聲探測系統(tǒng)開發(fā)有較大的難度，這種開發(fā)需要聲學(xué)仿真平臺的支持。普惠海洋的聲學(xué)仿真平臺，提供了基于軟件仿真的系統(tǒng)級振動噪聲解決方案，實現(xiàn)對整個復(fù)雜系統(tǒng)及系統(tǒng)內(nèi)關(guān)鍵零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行工程分析;輻射噪聲分析;識別振動噪聲問題及其產(chǎn)生的根本原因，并能夠快速地評價，為后期結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提供前提保障。
光纖水聽器具體應(yīng)用
1. 海洋資源勘探
——探索海洋資源，得到分布信息
2. 海底地質(zhì)勘察
——采集地震信號，推測海底地質(zhì)
3. 海底觀測網(wǎng)
——水下實時、長期、全天候觀測
4. 海洋國土安全
——反恐、反潛，水下安防
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水下噪聲測量
產(chǎn)品展示
