[发明专利]一种水下声基阵互辐射阻抗的近场声层析测试方法

权利要求书

1.一种水下声基阵互辐射阻抗的近场声层析测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)利用光学层析法获取水下声基阵的近场辐射声场的声场信息，通过激光对水下声基阵的近场辐射声场进行层析扫描测量来实现对声场信息的提取，实现对水下声基阵的非接触式声场提取；

(2)利用近场声全息变换方法对光学层析法获取的声场信息进行声场全息变换，得到被测水下声基阵的辐射声场分布及声阵表面阵元的振动速度分布；

(3)利用经典的声阵互辐射理论进行水下声基阵互辐射阻抗的估算，即对获得的水下声基阵的辐射声场分布与声阵表面阵元的振动速度来推算声阵阵元间的辐射阻抗分布。

2.根据权利要求1所述的水下声基阵互辐射阻抗的近场声层析测试方法，其特征在于：所述的光学层析法获取水下声基阵的近场辐射声场的声场信息过程是：利用激光束扫描水下声基阵的近场辐射声场，再通过反射镜反射激光束再次通过近场辐射声场，经由激光测振仪提取近场辐射声场的声场信息；同时，通过旋转发射基阵的方位获取其辐射声场的全方位声场信息。

3.根据权利要求1所述的水下声基阵互辐射阻抗的近场声层析测试方法，其特征在于：通过近场声全息变换方法对所获取的水下声基阵的声场信息进行重构，得到声基阵各阵元表面的复振速、复声压分布以及该阵元表面位置处由其他阵元产生的辐射声压。

4.根据权利要求2所述的水下声基阵互辐射阻抗的近场声层析测试方法，其特征在于：被测水下声基阵通过定位回转机构被固定在定位装置上，其工作面垂直于水面朝下，其声轴被调节到处于垂直方向z上，激光束与声轴方向垂直，在入射到反射镜的镜面后沿原路径返回激光测振仪，测得激光束位于x位置处的输出v(x)；同样，激光束将沿x方向做等间距的步进运动，激光测振仪在每个测量位置x上的输出将被记录，以此完成对被测水下声基阵声场的扫描测量；在被测水下声基阵完成从0到180的旋转后，激光测振仪的测得在(x,y)处的输出v_θ(x′)，因此，最终得到被测声基阵辐射声场的声压分布p(x,y)。

5.根据权利要求1所述的水下声基阵互辐射阻抗的近场声层析测试方法，其特征在于：根据狄里克利边界条件处理亥姆霍兹-基尔霍夫积分公式，通过全息面上的复声压分布得到源面及空间声场中复振速分布u(x,y,z)，再按照各阵元所在位置对复振速进行分块处理，得到各阵元源面复振速；最后把测量得到各阵元表面的复振速、复声压分布以及该阵元表面位置处由其他阵元产生的辐射声压代入到声基阵互辐射阻抗的计算公式，即可求得各阵元的自/互辐射阻抗。