本项目对近障板条件下矢量声场问题进行了研究,研究矢量声学传感器在有障板时接收特性的变化规律,开发有障板条件下矢量声学传感器的信号处理算法。对球体、无限长圆柱体、以及薄球壳的散射声压场和质点振速场进行了分析。仿真研究了不同边界条件下声场的分布情况,并研究了不同障板条件下引起矢量水听器接收性能(包括指向性、幅频、相频特性等)变化规律。在理论分析的基础上,探讨了利用有限元法对散射声场进行数值计算分析。研究了球型障板和平面障板影响下矢量阵的方位估计性能,包括常规波束形成,MVDR波数形成和MUSIC空间谱估计方法,对比了有无障板阵列的方位估计性能。结果表明,由于障板的存在,使得基阵的性能下降,但合理选择基阵布放位置以及将声压和质点振速信息联合处理,将会改善基阵方位估计性能。为了验证理论分析的正确性,开展了障板声散射影响试验研究,测量了平面钢板、弹性球壳、圆柱体散射声场分布,分析了障板对矢量水听器指向性的影响和障板对矢量线阵性能的影响。对试验数据进行了处理分析,并和理论结果进行对比,试验和理论结果基本相符。项目的研究成果为成功研制应用在潜艇、鱼雷等有限空间的矢量声纳提供必要的支持。
英文主题词acoustic vector sensor;baffle;scattering sound field