[发明专利]一种船舶声纳平台自噪声试验测试系统及水平测试方法

说明书

本发明公开了一种船舶声纳平台自噪声试验测试系统及水平测试方法，属于水下噪声控制工程领域；本发明通过计算机控制三种信号源发生器产生激励信号，使三种激励源分别产生模拟水动力噪声，模拟机械噪声与和模拟螺旋桨噪声；再通信号采集记录端采集数据并分析；本发明既可进行单一噪声源作用下声纳平台自造声的测试，也可以实施多个噪声源同时作用下的平台自造声测试的优势，一次即可获得整个宽频带上的试验测试数据，避免了分频段测试，提高了工作效率，更为真实地模拟了船舶在各工况下声纳舱室的自噪声特性；实现了船舶声纳平台自噪声试验测试系统的建立。

技术领域

本发明涉及水下噪声控制工程领域，具体涉及一种船舶声纳平台自噪声试验测试系统及水平测试方法。

背景技术

船舶艏部声纳是水面战斗船舶声纳系统的重要组成部分，绝大多数战斗船舶均配备了各种类型的水声设备用于探测、定位、识别潜艇、鱼雷等水下目标，船舶的反潜和生存能力与声纳设备的探测能力密切相关，而声纳平台内的自噪声直接影响到船舶声纳的探测距离。对船舶声纳平台内自噪声进行测试预报，进而采取针对性的措施来有效控制声纳平台的自噪声，以保证声纳系统的正常工作显得尤为重要。

声纳平台自噪声主要来源于三个方面，一是舱壁板振动向平台内辐射噪声形成的机械自噪声；二是艉向水载螺旋桨辐射噪声通过透声窗进入到平台内部形成的螺旋桨自噪声；三是水流冲击透声窗形成的流噪声辐射到平台内部形成的流激自噪声。三大噪声源作用到声纳基阵部位，声纳基阵接收，形成叠加到直达信号上的自噪声干扰信号，自噪声在声纳方程中表现为噪声级NL项，其大小直接影响到船舶自身声纳的探测性能和运行的可靠性,尤其是在现代军事领域，自噪声的预报和控制始终是备受关注的问题。

目前针对船舶声纳平台自噪声的研究主要是基于软件的仿真计算，然而，软件仿真只能在一定程度上反映出船舶声纳平台的自噪声特性，而且缺乏试验数据验证。自噪声的试验测试除了能定量地估算自噪声的量级大小以外，最重要的是可以通过测试掌握不同噪声源对自噪声贡献度的大小，进而确定控制自噪声的措施及其量化技术指标。因此，发明一种船舶声纳平台自噪声试验测试系统，开展船舶声纳平台自噪声试验测试对平台自噪声控制设计具有重要的战略意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船舶声纳平台自噪声试验测试系统，能经济有效地评估船舶在各种运行工况下艏部声纳舱室的自噪声水平问题，本发明的目的还在于能够提供一种船舶声纳平台自噪声水平的测试方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种船舶声纳平台自噪声试验测试系统，其特征在于，包含计算机1、任意信号函数发生器2、采集仪发射端3、信号源4、第一功率放大器5、第二功率放大器6、第三功率放大器7、模拟水动力噪声激励源8、压电阻抗头9、模拟机械噪声激励源10、模拟螺旋桨噪声激励源11、水听器12、数据采集器13数据采集计算机14；模拟螺旋桨噪声激励源11通过信号数据传输线经第三功率放大器7和信号源4连接于计算机1；模拟水动力噪声激励源8通过信号数据传输线经第一功率放大器5和采集仪发射端3连接于计算机1；模拟机械噪声激励源10与压电阻抗头9通过信号数据传输线经第二功率放大器6和任意信号函数发生器2连接于计算机1，三者共同组成激励源信号发射端；水听器12通过数据连接导线经信号接收转换器和带通滤波器连接于数据采集器13，并与数据采集计算机14相连接组成信号采集记录端。

所述模拟水动力噪声激励源8通过固定装置对称布置在透声窗前端湍流脉动压力较强区域，模拟船舶航行过程中流激结构辐射噪声。

所述模拟机械噪声激励源10通过固定装置与声纳舱室后舱壁相连接，模拟船舶航行过程中舱壁振动向外的辐射噪声。

所述模拟螺旋桨噪声激励源11通过吊放装置布置在船舶声纳平台模型正后方一定距离处，模拟船舶航行过程中模拟螺旋桨水载作用向外辐射的噪声。

所述水听器12固定于基阵位置处，采用多层均布空间柱面阵列的方式安装固定。