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龍圖騰網(wǎng)獲悉陜西師范大學申請的專利一種渦旋波束多基地水下目標檢測裝置與方法獲國家發(fā)明授權專利權，本發(fā)明授權專利權由國家知識產(chǎn)權局授予，授權公告號為：CN115372952B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權局官網(wǎng)在2025-08-22發(fā)布的發(fā)明授權授權公告中獲悉：該發(fā)明授權的專利申請?zhí)?專利號為：202210806895.2，技術領域涉及：G01S7/534；該發(fā)明授權一種渦旋波束多基地水下目標檢測裝置與方法是由張小鳳;岳家熙;張光斌設計研發(fā)完成，并于2022-07-08向國家知識產(chǎn)權局提交的專利申請。

本一種渦旋波束多基地水下目標檢測裝置與方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明提供了一種渦旋波束多基地水下目標檢測裝置，通過使用環(huán)形聲學基陣，可以形成非渦旋聲吶聲波波束和中心方向強度為0的渦旋聲波波束，非渦旋聲波波束和渦旋聲波波束重復交替照射探測目標，互相彌補，在目標周圍360°范圍內(nèi)獲取更多方位角的信號，并且得到信號的幅度比單一工作模式更強，進而提高檢測目標概率；由于渦旋聲束特殊的空間分布特性，可以實現(xiàn)在任意方向探測目標的功能，充分發(fā)揮多基地聲吶的探測優(yōu)勢，解決現(xiàn)有技術的在大分置角難以對目標進行探測的實際問題；避免非渦旋多基地聲吶前向散射波束對接收陣列位置要求的苛刻，對接收陣列的方向角表現(xiàn)出很好的寬容性；環(huán)形聲學基陣通過調(diào)節(jié)渦旋聲場的拓撲荷，無須變換聲學基陣形狀，形成不同形狀的聲波波束，實現(xiàn)對不同大小目標的探測。

本發(fā)明授權一種渦旋波束多基地水下目標檢測裝置與方法在權利要求書中公布了：1.一種渦旋波束多基地水下目標檢測裝置，其特征在于:包括由多個換能器組成的環(huán)形渦旋波聲學基陣、多個分布在探測目標周圍的水聽器；所述環(huán)形渦旋波聲學基陣設置于基座上；所述環(huán)形渦旋波聲學基陣由多個換能器排列為圓環(huán)組成； 所述的基于渦旋波束多基地水下目標檢測裝置的目標檢測方法，包括如下步驟： 步驟301、將N個發(fā)射的換能器均勻排布成半徑為R的環(huán)形渦旋波聲學基陣，使用遞增式相位調(diào)制激勵方法，使環(huán)形渦旋波聲學基陣產(chǎn)生渦旋聲場，并且，各個換能器幅度保持相同，各個換能器相位一次增加固定數(shù)值 其中，L為渦旋聲場拓撲荷數(shù)； 步驟302、通過下式計算各個換能器在空間任意一點Qr,θ,φ所產(chǎn)生的聲壓： 其中，rs,Q為換能器Ts到Q點的距離，a為活塞換能器的半徑，k為聲波的波數(shù)，ω為聲波的角頻率，ρ是傳播介質(zhì)的密度,ua是活塞換能器的振幅，A0＝iωρuaa22是常數(shù)； 步驟303、通過下式計算渦旋聲場聲學基陣N個換能器形成的總聲場 步驟304、繪制不同拓撲荷下環(huán)形渦旋波聲學基陣形成的背景聲場，在球坐標系中，表示為 其中， 步驟305、環(huán)形渦旋波聲學基陣形成的背景聲場照射在目標在空間任意一點Qr,θ,φ形成散射聲場的表示為 其中，hnx為一階球漢克爾函數(shù)，為連帶勒讓德函數(shù)，第s個換能器所在位置的球坐標為rs,θs,φs； 步驟306、根據(jù)步驟305形成的散射聲場，計算出不同拓撲荷下散射遠場的輻射指向圖，繪出不同拓撲荷的散射聲場空間分布圖； 步驟307、根據(jù)步驟306繪出輻射指向圖，在輻射指向圖的信號較大的方向布設接收水聽器，用于接收目標的散射波，對目標的散射信號進行數(shù)據(jù)處理、分析，確定目標的位置； 步驟308、取消步驟301的遞增式相位調(diào)制激勵方法，用同幅值同相位的非渦旋激勵方式去激勵換能器陣列，照射目標，對目標的散射信號進行數(shù)據(jù)處理、分析，確定目標的位置； 步驟309、步驟301和309的兩種激勵模式交替使用，兩種信號綜合分析，提高檢測目標概率。

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