ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК НАПРАВЛЕННОСТИ СДВОЕННОГО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ГИДРОФОНА
Аннотация:
Предмет исследования. Приведены результаты моделирования и экспериментального исследования характеристики направленности сдвоенного волоконно-оптического гидрофона на различных акустических частотах. Использование нескольких волоконно-оптических преобразователей в конструкции волоконно-оптического гидрофона, размещенных в едином чувствительном плече интерферометра, позволяет естественным образом добиться увеличения чувствительности волоконно-оптического гидрофона без изменения параметров материалов волоконно- оптических преобразователей. В простейшем случае волоконно-оптический гидрофон может быть построен на основе двух разнесенных в пространстве акустических преобразователей. Однако подобное разнесение неизбежно приводит к появлению неравномерности характеристики направленности на акустических частотах, длины волн которых соизмеримы с размерами системы преобразователей. Метод. Создана математическая модель, и на ее основе в среде Mathcad выполнено исследование системы из двух акустических преобразователей. Получены расчетные характеристики направленности системы из двух акустических преобразователей в зависимости от частоты акустического воздействия и расстояния между чувствительными элементами. Для подтверждения корректности математической модели и результатов проведенного теоретического анализа направленности изготовлен и экспериментально исследован сдвоенный волоконно-оптический гидрофон на брэгговских решетках, состоящий из двух последовательно сваренных между собой чувствительных элементов, расположенных на расстоянии 9 см. Испытания опытного образца проведены в условиях открытой воды, исключающих переотражения акустического сигнала. Исследуемый волоконно-оптический гидрофон размещался на устройстве, обеспечивающем круговое вращение приемника относительно акустического излучателя. Записанные данные представляли собой последовательность 32-битных цифровых отсчетов, следующих на частоте дискретизации 100 кГц. Данные об амплитудах измеряемого сигнала получены после обработки записанного сигнала в среде MATLAB. Оценка амплитуды измеряемого фазового сигнала, а также построение характеристик направленности исследуемого образца осуществлялись на частотах 1000, 3000 и 8000 Гц. Основные результаты. Чувствительность сдвоенного волоконно- оптического гидрофона составила 5,5 рад/Па на частоте сигнала 1 кГц, 0,77 рад/Па на частоте 3 кГц и 0,42 рад/Па на частоте 8 кГц. Сопоставление расчетных значений и экспериментальных результатов подтвердило корректность предложенной модели. Показана возможность увеличения чувствительности волоконно-оптического гидрофона за счет использования в его конструкции нескольких преобразователей без изменения характеристики направленности в области низких частот до 3 кГц. На частотах, выше 3 кГц, сдвоенный волоконно-оптический гидрофон предложенной конструкции приобретает выраженные направленные свойства. Практическая значимость. Результаты работы могут найти применение при проектировании волоконно-оптических гидроакустических приемников, позволяющих сочетать в себе компактность и высокую чувствительность.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- АВТОМАТИЧЕСКОЕ РАСПОЗНАВАНИЕ РЕЧИ – ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ЗА 50 ЛЕТ
- ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ И ФОТОМАГНИТНЫЙ ОТКЛИК ПЛЕНОК ОКСИДА ИНДИЯ-ОЛОВА
- ВОЗМОЖНОСТИ СЕНСОРНОЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ РАМАНОВСКОГО МЕТОДА ДЛЯ ОНЛАЙН-АНАЛИЗА ВДОХА–ВЫДОХА ЧЕЛОВЕКА
- АНАЛИЗ ОБРАЗОВАНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ НАНОСТРУКТУР НА ПОВЕРХНОСТИ ЗОЛОТА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ЛАЗЕРНЫХ УЛЬТРАКОРОТКИХ ИМПУЛЬСОВ ВБЛИЗИ ПОРОГА ПЛАВЛЕНИЯ
- ОПТИМИЗАЦИЯ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ЛАЗЕРА С ДИОДНОЙ НАКАЧКОЙ ДЛЯ КОСМИЧЕСКИХ ПРИМЕНЕНИЙ
- ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ СРАВНЕНИЕ АЛГОРИТМОВ ГОМОДИННОЙ ДЕМОДУЛЯЦИИ СИГНАЛОВ ДЛЯ ФАЗОВОГО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ДАТЧИКА
- СУБДЖОУЛЬНЫЙ ЛАЗЕР НА ИТТЕРБИЙ-ЭРБИЕВОМ СТЕКЛЕ С ДИОДНОЙ НАКАЧКОЙ И МОДУЛЯЦИЕЙ ПОЛЕЗНЫХ ПОТЕРЬ РЕЗОНАТОРА ДЛЯ ЭКСТРАКЦИИ КАТАРАКТЫ
- АВТОМАТИЗАЦИЯ ЦЕНТРИРОВКИ ЛИНЗ ПРИ ВКЛЕЙКЕ В ОПРАВЫ
- ФОРМИРОВАНИЕ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ ФУНКЦИЙ ЛИНЕЙНЫХ НЕПРЕРЫВНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ИХ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ МАТРИЦ
- УПРАВЛЕНИЕ КВАДРОКОПТЕРОМ С КОМПЕНСАЦИЕЙ ВЕТРОВЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ
- ХИРАЛЬНОЕ РАСПОЗНАВАНИЕ МОЛЕКУЛ ЦИСТЕИНА КВАНТОВЫМИ ТОЧКАМИ CdSe и CdS
- МИКРОСТРУКТУРИРОВАНИЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ ВОЛОКОННЫМ ЛАЗЕРОМ В РЕЖИМЕ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО СКАНИРОВАНИЯ
- ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ НАСЫЩЕННОГО ПАРА НИЗКОЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ НА ОСНОВЕ ИЗУЧЕНИЯ СКОРОСТИ ИСПАРЕНИЯ МЕТОДОМ ТЕРМОГРАВИМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
- ИССЛЕДОВАНИЕ АКТУАЛЬНЫХ СПОСОБОВ ПУБЛИКАЦИИ ОТКРЫТЫХ НАУЧНЫХ ДАННЫХ В СЕТИ
- ОЦЕНКА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ SD-КАРТ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ «СИСТЕМА НА КРИСТАЛЛЕ»
- МОДЕЛИ ДИНАМИЧЕСКОЙ МИГРАЦИИ С ИТЕРАТИВНЫМ ПОДХОДОМ И СЕТЕВОЙ МИГРАЦИИ ВИРТУАЛЬНЫХ МАШИН
- ПРЕДМЕТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ПРЕДМЕТНЫХ ОБЛАСТЕЙ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ КЛИЕНТОВ
- РЕАЛИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ ЦЕЛОСТНОСТИ ОБРАЗА ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ, ЗАГРУЖАЕМОГО ПО СЕТИ НА ТОНКИЙ КЛИЕНТ
- МЕТОД И АБСТРАКТНАЯ МОДЕЛЬ КОНТРОЛЯ И РАЗГРАНИЧЕНИЯ ПРАВ ДОСТУПА ПЕРЕНАПРАВЛЕНИЕМ (ПЕРЕАДРЕСАЦИЕЙ) ЗАПРОСОВ
- ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПОДХОДА К ПОСТРОЕНИЮ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО МОБИЛЬНОГО СЕРВИСА ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПОДДЕРЖКИ ВОДИТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
- РАЗГРУЗКА СЕТЕЙ LTE ЧЕРЕЗ СЕТИ Wi-Fi
- СПОСОБ ОБУЧАЮЩИХ ПРИМЕРОВ В РЕШЕНИИ ОБРАТНЫХ НЕКОРРЕКТНЫХ ЗАДАЧ СПЕКТРОСКОПИИ
- ПРОИЗВОЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПЛОСКИХ СВЕРХЗВУКОВЫХ ПОТОКОВ
- МЕТОД АНАЛИЗА ЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ДЛЯ ДЕШИФРАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ТЕСТА УРОВНЯ ОСВОЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОМПЕТЕНЦИЙ
- ПОЛУЧЕНИЕ НАНОЧАСТИЦ СОКРИСТАЛЛА 2.6-ДИАМИНОПИРИДИН-4-НИТРОФЕНОЛ (26DAP4N) МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОЙ АБЛЯЦИИ