申请/专利权人：山东科技大学

申请日：2024-05-08

公开（公告）日：2024-07-02

公开（公告）号：CN118133586B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F119/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.02#授权;2024.06.21#实质审查的生效;2024.06.04#公开

摘要：本发明公开一种极区水声换能器的发散声学透镜曲率确定方法，属于透镜曲率技术领域，用于发散声学透镜曲率的计算，确定水声换能器坐标系下声学单元的位置和初始入射角，确定水声换能器坐标系下的折射角度、折射位置以及出射方程；利用声波在发散声学透镜层和所接触海水层的声速，将目标出射角度作为已知量构建起声学透镜层与海水层折射的模型，将出射方程参数作为待估量进行非线性迭代解算，在确定所有声波的折射位置和切线斜率后拟合得到发散声学透镜所需的曲率。本发明对声速不规则变化和水下温度未知性做出自适应调整声学透镜的形状，最大程度地扩展水声换能器的测量范围，提高测量的准确性和效率。

主权项：1.一种极区水声换能器的发散声学透镜曲率确定方法，其特征在于，包括：S1在水声换能器的外侧增加防冻液层，在防冻液层外侧增加发散声学透镜层，根据水声换能器的声学单元的位置分布构建水声换能器坐标系，确定水声换能器坐标系下声学单元的位置和入射角，；S2水声换能器的发射声波穿过防冻液层，发射声波在防冻液层与发散声学透镜层交界处发生折射，利用作业环境下发射声波在防冻液层的声速和发散声学透镜层的声速，确定水声换能器坐标系下的折射角度、折射位置以及出射声线；S3发射声波穿过发散声学透镜层，发射声波在声学透镜层与海水层交界处发生折射，利用作业环境下声波在发散声学透镜层的声速和所接触海水层的声速，构建声学透镜层与海水层折射的模型，将目标出射角度作为待估量进行非线性迭代解算；建立声学透镜层与海水层折射模型为： ；进行非线性迭代解算的折射非线性方程为： ；式中，为折射非线性函数；S4利用出射方程参数确定发散声学透镜层与海水层折射位置处的切线斜率，确定所有声波的折射位置和切线斜率后拟合得到发散声学透镜所需的曲率；S4包括，计算与竖直方向之间夹角及： ；； 为当迭代到第次时出射声线与法线之间的夹角最优；第个声学单元在发散声学透镜层发生折射的位置的切线截距为： ；S4包括，第个声单元在发散声学透镜层发生折射且沿最大出射方向出射的折射位置的坐标为： ；；；根据确定位置的曲面，拟合得到发散声学透镜的形状。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 山东科技大学 一种极区水声换能器的发散声学透镜曲率确定方法

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