La technologie des transducteurs de vecteur acoustique a attiré beaucoup l'attention de l'industrie acoustique sous-marine

Latransducteur vectoriel sous-marinest composé d'un capteur de pression acoustique non directionnel traditionnel et d'un capteur de vitesse de vibration ponctuelle dirigée par dipôle. Il peut mesurer simultanément la pression acoustique à un point du champ sonore et plusieurs composants orthogonaux de la vitesse de vibration des particules. L'amplitude et les informations de phase ont fourni de nouvelles idées pour résoudre certains problèmes acoustiques sous-marins. En raison de sa valeur réelle et potentielle d'application d'ingénierie, la technologie du capteur de vecteur acoustique liée à celle-ci a attiré beaucoup l'attention de la communauté acoustique sous-marine au cours des dix dernières années. Cet article tente de résumer l'historique du développement, le statu quo et certains progrès de la recherche de la technologie des capteurs de vecteurs acoustiques dans la fondation physique, la conception et la production de capteurs à ultrasons et les applications d'ingénierie connexes au cours des cinquante dernières années.

En tant que nouveau type d'équipement de mesure acoustique sous-marin, letransducteur vecteur acoustiquepeut non seulement mesurer la quantité physique scalaire la plus courante dans la pression du champ de champ sonore, mais aussi mesurer directement et de manière synchrone le vecteur de vitesse de vibration des particules moyennes du fluide dans le système de coordonnées cartésien au même point dans le champ sonore. Le x ,,,,: composant de projection axiale suivant, généralement utilisé sous la forme de trois composants et à deux composants. Dans la structure, il est composé d'un capteur de pression acoustique non directionnel traditionnel et d'un transducteur de vitesse des particules dirigée par dipôle. Le transducteur de vitesse des particules est le composant central, et sa sensibilité et sa stabilité de travail restreignent le vecteur sonore. La conception, la production, le traitement, l'assemblage, l'étalonnage et l'utilisation de capteurs et de nombreux autres liens.

Bien que cet article se réfère à ce type de capteur en tant que transducteur de vecteur acoustique, il a des noms différents au pays et à l'étranger. Par exemple, la Russie fait référence au transducteur de vitesse de vibration des particules en tant que récepteur vectoriel, et le capteur de vecteur acoustique, il est appelé récepteur composite (conlbinederceiver); Aux États-Unis, le transducteur de vecteur sonore est également appelé capteur de vitesse de pression sonore (capteur de réseaux de présure), et certains sont appelés une sonde d'intensité sonore. Les principaux domaines d'application de la technologie des capteurs de vecteur acoustique peuvent couvrir le sonar de l'avertissement acoustique sous-marin, le sonar de tableau de ligne remorquage, le sonar de tableau conforme du flanc, la fusée sonore, le sonar de détection des torpilles, le sonar multistatique, le positionnement de la navigation et la distribution du réseau de capteurs de véhicules sous-marins, etc. En aéroacoustique, le transducteur de vecteur acoustique peut être utilisé pour la détection d'alerte sur champ de bataille des hélicoptères et des avions furtifs, l'identification de la source de bruit et l'intensité sonore, la mesure de la puissance sonore, etc. En outre, il existe un transducteur de vecteur électromagnétique, dont la forme de traitement du signal est similaire à celle de son sous-marin.

　　La technologie des transducteurs de vecteur acoustique est l'un des objectifs de recherche qui ont attiré beaucoup d'attention de laMesure de l'acoustique sous-marinel'industrie au cours des dix dernières années. Des articles classiques publiés par des érudits américains au milieu des années 1950 sur l'utilisation de capteurs inertiels pour mesurer directement la vitesse de vibration des particules dans l'eau, au développement réussi de capteurs vectoriels acoustiques par les chercheurs de l'ancienne Union soviétique dans les années 1970 et 1980 . (Hydrophone composite) La recherche sur le bruit environnemental marin a été effectuée, et ce n'est que dans les années 1990 que le boom de la recherche de la technologie des capteurs de vecteurs acoustiques a progressivement émergé.

En 1991, les érudits russes ont publié le monde’S Première monographie sur la technologie des capteurs de vecteur acoustique "Méthode de phase vectorielle acoustique, qui a discuté de manière approfondie des principes et applications de la technologie des capteurs vectoriels acoustiques. The American Journal of Acoustics, Vol. 89, No. 3, 1991 et le deuxième numéro de volume 90, publié trois articles sur la recherche sur les capteurs de vecteurs acoustiques par des chercheurs des États-Unis et de la Russie. Cette situation n'a jamais eu lieu auparavant. Les perspectives de demande militaire potentielles de cette technologie ont incité l'Agence américaine de recherche navale (ONR)) en 1995, il a parrainé L'Acoustic Society of America organise un symposium sur le transducteur de vecteur acoustique, et a publié une collection d'essais intitulés "Acoustic Particle Vibration Velocity Sensors: Design, Performance et Application ", qui reflète essentiellement les chercheurs américains actuels’travailler dans ce domaine. Les tendances de recherche, mais jusqu'à présent, c'est toujours l'un des matériaux de référence les plus précieux dans ce domaine, et il a également grandement favorisé la recherche dans ce domaine. En 1997, un érudit russe a publié le récepteur acoustique sous-marin de monographie "Composite " S1. Un système, discutant spécifiquement de la conception, de la production et de l'étalonnage du transducteur de vecteur acoustique.

　　 En 2001, le Naval Underwater Warfare Center (NUWC) américain a tenu un séminaire sur le transducteur acoustique directionnel et a invité les chercheurs russes à participer pour la première fois. En 2002, Ocens of IEEE a créé un réseau spécial de "Sound Particle Vibration Velocity Sensors ", qui couvre la conception, la production et l'expérience de basse fréquence et de haute fréquencetransducteur de vecteur sonore, et les performances des informations conjointes de la pression saine et de la vitesse de vibration des particules sonores dans la correspondance du traitement sur le terrain, etc. Ceux-ci reflètent la dernière situation de recherche. Le  Ocean Vector Acoustics "publié en 2003 a développé la recherche sur les caractéristiques du champ scalaire de pression du son du bruit environnemental marin et a proposé un ensemble complet de méthodes basées sur un transducteur de vecteur acoustique tel que les expériences marines, le traitement des données et l'analyse théorique . Although the design ideas of modern acoustic vector transducer based on inertial sensors and prototypes of production samples first appeared in the United States, under the active initiative and promotion of Rzhevikn and Zakharov, Russia has to make progress in the basic research and application research of acoustic Technologie du capteur vectoriel. C'est plus loin, et il a été évalué comme l'une des dix meilleures technologies acoustiques sous-marines en Russie au 20e siècle.

　　 Les travaux domestiques connexes peuvent être retracés aux travaux de recherche sur l'hydrophone du gradient de pression solide et la double mesure de l'intensité du son hydrophone au début des années 1990. Mais les recherches plus approfondies ont commencé après 1998. L'expérience du lac Songhua en 1998 et l'essai de la mer Dalian en 2000 ont été les deux premières expériences sur le terrain sur la technologie des transducteurs de vecteur acoustique en Chine, suivi de l'expérience du réservoir en 2002 et de la mer de Chine orientale En 2003. L'auteur a l'honneur de participer à ces expériences et à des travaux de recherche connexes.